CN112860820B - 一种通用地球物理数据存储方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用地球物理数据存储方法及装置，其中，该方法包括：采集初始地球物理数据，并提取初始地球物理数据的特征信息；根据特征信息确定数据单元类型；根据特征信息建立数据头；根据特征信息及数据单元类型建立数据单元头；对初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体；将数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元；将数据头和数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据；将完整的地球物理数据存储至数据存储介质。该方法及装置通过引入模块化和自描述结构，满足了不同类型、不同维度及不同形式的地球物理数据的存储，保证地球物理数据存储的一致性，且大幅度提高了存储效率。

Description

一种通用地球物理数据存储方法及装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤指一种通用地球物理数据存储方法及装置。

背景技术

地球物理勘探(简称物探)，是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层的地质构造、岩性、流体等特征的一种技术。一般地，组成地壳的不同岩层介质在密度、弹性、导电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应的地球物理场的局部变化。通过测量地球物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，就可以达到推断地质性状的目的。

地球物理勘探的基础是以地层中的岩石与围岩的物理性质差密度、磁化性质、导电性、放射性差异，以此为基础对地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化进行探索和研究，寻求与其相关的各种自然现象及其变化规律，并在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。

目前常用的地球物理勘探方法包括重力勘探、磁力勘探(包括大地电磁法、时频电磁法等)、电法勘探(包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、可控源音频大地电磁测深法、瞬变电磁法等)、地震勘探(包括折射波法、反射波法和瑞利波法等)、地球化学勘探等。

地球物理勘探是一种间接的观测方法，是利用物理学原理和特定仪器获得已知岩矿石标本或地质模型的物性参数及其规律，再根据已建立的物性规律(数学物理模型)去分析、解释和提取地球物理观测信息所蕴含的能够反映地质体空间形态、岩石物性或矿物特征的参数值，形成地球物理成果和地质勘探成果。在地球物理勘探中，地球物理观测成果的主要表现形式是地球物理数据。所谓地球物理数据，是指通过地球物理勘探仪器所采集的地球物理观测信息和对地球物理观测信息进行分析和解释所提取的地质成果信息的总称。通常情况下，地球物理数据以某种特定格式存储在计算机磁盘、内存或其它存储介质中，并以“文件”的形式存在。

由于地球物理勘探方法及类型众多，因而导致地球物理数据类型繁杂、形式多样。依据地球物理勘探方法，可将地球物理数据划分为地震、重力、磁力、电磁等数据；依据地球物理勘探的维度，可将其划分为一维、二维和三维。此外，每一种地球物理勘探方法又包含多种类型，如电磁勘探又包含大地电磁、时频电磁等类型，导致其数据样式更加复杂。由于地球物理数据的复杂性，迄今为止，还没有一种能够涵盖所有地球物理勘探方法及类型的通用地球物理数据存储格式，无法满足多学科地球物理勘探资料的存储、处理和解释要求。

因此，亟需一种可以满足多学科地球物理勘探资料的存储、处理和解释要求的通用地球物理数据存储方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种通用地球物理数据存储方法及装置，通过对来自于重力、磁力、电法、地震、测井、地质等地球物理勘探领域及其派生的各种数据进行深入分析，对各种地球物理数据的特征进行归纳，将其划分为时序序列型和空间曲面型两大类，实现了融合时序序列型和空间曲面型两大类地球物理数据的通用地球物理数据存储方案。这种通用的方式可以对地球物理数据进行存储，实现地球物理数据存储的一致性和可扩充性，并满足现阶段地球物理存储和未来地球物理勘探发展的需要。

在本发明一实施例中，提出了一种通用地球物理数据存储方法，该方法包括：

采集初始地球物理数据，并提取所述初始地球物理数据的特征信息；

根据所述特征信息确定数据单元类型；

根据所述特征信息建立数据头；

根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头；

对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体；

将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元；

将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据；

将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质。

在本发明一实施例中，还提出了一种通用地球物理数据存储装置，该装置包括：

数据采集模块，用于采集初始地球物理数据；

特征提取模块，用于提取所述初始地球物理数据的特征信息；

数据单元类型确定模块，用于根据所述特征信息确定数据单元类型；

数据头建立模块，用于根据所述特征信息确定数据单元类型建立数据头；

数据单元头建立模块，用于根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头；

数据单元体形成模块，用于对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体；

第一组合模块，用于将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元；

第二组合模块，用于将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据；

存储模块，用于将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质。

在本发明一实施例中，还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现通用地球物理数据存储方法。

在本发明另一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现通用地球物理数据存储方法。

本发明提出的通用地球物理数据存储方法装置可以对不同地球物理勘探所获得的地球物理信息的存储结构和方式进行统一，使数据存储过程、存储方式具有更高的一致性和效率，并且还通过结构化机制实现了地球物理数据存储的多样性，通过引入模块化和自描述结构，可满足不同类型、不同维度、不同形式的地球物理数据的存储要求，能够大幅度提高地球物理数据存储的灵活性和可扩充性。

附图说明

图1是本发明一实施例的通用地球物理数据存储结构示意图。

图2及图3分别是本发明一具体实施例的两种情况下的数据单元的组成示意图。

图4是本发明一实施例的通用地球物理数据存储方法流程图。

图5是本发明一具体实施例的叠前地震勘探数据的结构示意图。

图6是本发明一具体实施例的叠后地震勘探数据的结构示意图。

图7是本发明一具体实施例的电磁勘探数据的存储示意图。

图8是本发明一具体实施例的重力勘探数据的存储示意图。

图9是本发明一实施例的通用地球物理数据存储装置架构示意图。

图10是本发明一实施例的计算机设备结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

根据本发明的实施方式，提出了一种通用地球物理数据存储方法及装置，该方法及装置采用一种结构化数据存储架构，将一个地球物理数据划分为多个部分，各部分各司其职、互相衔接，可满足重力、磁力、电法、地震、地质、测井等种类繁多的地球物理勘探数据存储要求，显著提高地球物理数据存储的一致性和可扩充性。

该结构化数据存储架构可以是一种通用地球物理数据存储结构，如图1所示，该通用地球物理数据存储结构100由数据头110和数据体120两部分组成，数据头110有且只有一个，数据体120包含一个或多个数据单元121。如图2及图3所示，数据单元121由数据单元头1211和数据单元体1212两部分组成，数据单元头1211不多于一个，数据单元体1212不少于一个。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

图4是本发明一实施例的通用地球物理数据存储方法流程图。如图4所示，该方法包括：

步骤S1，采集初始地球物理数据，并提取所述初始地球物理数据的特征信息。其中，所述地球物理数据的特征信息包括地球物理观测信息的类型、空间形态及特征。

步骤S2，根据所述特征信息确定数据单元类型。

在一实施例中，根据所述地球物理观测信息的类型、空间形态及特征确定数据单元类型；其中，数据单元类型为时序序列型或空间曲面型；

所述时序序列型的数据单元是依照时间进行采样所获得的地球物理信息序列勘探信息；这种单元是一种依照时间(或与时间类似的测量单位)进行采样所获得的地球物理信息序列，如地震勘探信息。一般地，一个测量点对应一个时序型地球物理信息序列。

所述空间曲面型的数据单元是用于表示三维空间中某个层面形态的二维数组，如层位面，可用于表示地面或地下地层界面的空间形态。

步骤S3，根据所述特征信息建立数据头。

具体来看，该步骤是根据所述地球物理观测信息的类型、空间形态及特征建立数据头；其中，所述数据头是一个用于描述整个地球物理数据结构和特征的独立存储块体，用于描述地球物理数据结构和特征，至少包括数据描述信息、数据量大小信息及概要统计信息。具体而言，所述数据头应包含数据类型、数据存储格式、数据维度、坐标轴类型、坐标轴方向、采样类型、空值标志等基本信息，此外还应包含与数据体(由数据单元形成)有关的统计信息，如坐标范围、所存储的属性数量、测量点数、采样点数等信息；数据头采用“自描述”结构进行组织。

其中，数据头包括标准数据头和扩展数据头，其中，所述标准数据头的信息格式为固定格式，所述扩展数据头的信息根据需要自定义设置。

所述自描述，是指数据头中各信息均采用“信息名+信息值”模式进行描述和解析，因而仅需存储必要的信息，并可任意调整其先后顺序。

在一实施例中，所述标准数据头包括以下信息：

1、数据类型：用于描述该数据的地球物理含义或与某种地球物理测量方法所对应的地球物理测量类型；在本实施例中，预定义的数据类型包括未定义(0，在本说明书“具体实施方式”中，括号内的数字为参数代码，下同)、地震(1)、重力(2)、磁力(3)、电磁(4)、构造层位(5)、构造断层(6)、地质成图网格(7)、地质成图等值线(8)。如果所要存储的数据类型不包含在以上类型中，则需要将数据类型设置为未定义(0)，并在扩展数据头中进行扩展定义。

2、数据单元类型：用于描述该数据所存储的地球物理数据的组织形态及特征。在本实施例中，数据单元类型包括时序序列型(0)和空间曲面型(1)。

3、数据存储格式：用于描述地球物理测量信息的存储格式，但仅在数据单元头缺失时才有效。在本实施例中，数据存储格式包括8位整型(0)、16位整型(1)、32位整型(2)、64位整形(3)、32位浮点型(4)、64位浮点型(5)、不定长ASCII码(6)。当数据存储格式为不定长ASCII码格式时，采用“自描述”模式(即在设置一个参数时，采用“参数名”+“参数值”的方式进行描述，在“参数名”和“参数值”之间以空格分开，空格数量不少于一个)对数据头和数据单元头中各参数进行描述。

4、空值标志：用于描述地球物理测量信息中的缺失项，但仅在数据单元头缺失时才有效。一般地，空值标志为一个位于地球物理测量信息有效范围之外的常数。在本实施例中，空值标志值的类型与数据存储格式一致。

5、坐标维数：用于描述坐标的维数。在本实施例中，坐标维数为整型数，可支持任何维数的地球物理数据存储。

6、坐标轴类型：用于描述各坐标轴的类型，其数量等于坐标维数。在本实施例中，坐标轴类型包括东坐标或X坐标(1)、北坐标或Y坐标(2)、铅锤坐标或Z坐标(3)、线号(4)、点号(5)、方位角(6)、偏移距(7)、时间(8)、深度(9)、高程(10)、厚度(11)、频率(12)。如果所要存储的坐标轴类型不包含在以上类型中，则需要将其设置为未定义(0)，并在扩展数据头中进行扩展定义。

7、属性数量：用于描述地球物理信息中所包含的属性数量。

8、属性类型列表：用于描述每个属性的序列号、名称、单位、最小值、最大值等信息。该参数以列表形式存在，列表长度等于属性数量。

所述扩展数据头不做预定义，完全由不同的应用领域根据专业需求自行定义，或对固定数据头中未能包含的参数进行补充说明。

步骤S4，根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头。

具体而言，该步骤是根据所述地球物理观测信息的类型、空间形态、特征以及数据单元类型，建立所述数据单元头；其中，所述数据单元头是数据单元的组成部分，用于描述对应的数据单元结构和特征的独立块体，至少包括对本数据单元的总体描述、数据量大小、概要统计信息及数据空间信息。

数据单元头包括标准数据单元头和扩展数据单元头；其中，标准数据单元头的信息格式为固定格式，该格式是预定义的且一致的；所述扩展数据单元头的信息根据需要自定义设置。

“数据空间信息”是由一系列在一维或多维空间中分布的测量点集所组成的信息块；数据空间信息由数据维度和坐标轴定义信息列表组成。

根据数据单元类型不同，所述标准数据单元头所包含的信息不同。当数据单元类型为时序序列型时，数据单元头中的数据类型参数值为0，并按时序序列型数据单元头模式设置各参数；当数据单元类型为空间曲面型时，数据单元头中的数据类型参数值为1，并按空间曲面型数据单元头模式设置各参数。数据单元头可以存在或不存在，当数据单元头不存在时，所有数据单元体的存储格式、采样点数、采样间隔、网格坐标等均一致，且来自于数据头。

当数据单元类型为时序序列型时，标准数据单元头包括以下信息：

1、时序序列采样类型：用于描述地球物理信息序列的采样间隔类型。该参数包含四种类型：连续时序序列(等间隔采样序列，取值为0)、离散时序序列(等间隔时序序列，取值为1)、I型混合时序序列(离散时序序列和连续时序序列的混合时序序列，即“离散时序序列+连续时序序列”，取值为2)和II型混合时序序列(连续时序序列和离散时序序列的混合时序序列，即“连续时序序列+离散时序序列”，取值为3)。

2、离散时序序列采样点数量：用于描述一个地球物理信息序列中离散时序序列的采样点数量。

3、连续时序序列采样间隔：用于描述地球物理信息序列的采样间隔，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

4、连续时序序列采样点数量：用于描述一个地球物理信息序列中连续时序序列的采样点数量。

5、连续时序序列最小采样点标号：用于确定最小采样点所对应的测量时间或深度，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

当数据单元类型为空间曲面型时，标准数据单元头包括以下信息：

1、采样类型：用于描述地球物理信息序列的采样间隔类型。在本发明中，该参数包含等间隔采样(0)和不等间隔采样(1)两种类型。

2、X方向节点数量：用于描述X方向的节点数量，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

3、Y方向节点数量：用于描述Y方向的节点数量，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

4、X方向间距：用于描述X方向两个节点间的距离，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

5、Y方向间距：用于描述Y方向两个节点间的距离，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

6、X方向原点坐标：用于描述X方向第一个节点的坐标值，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

7、Y方向原点坐标：用于描述Y方向第一个节点的坐标值，仅当采样类型为等间隔采样时有效。

所述扩展数据单元头不做预定义，完全由不同的应用领域根据专业需求自行定义，或对固定数据单元头中未能包含的参数进行补充说明。

步骤S5，对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体。

数据单元体是数据单元的一个组成部分，是一个用于存储地球物理测量信息的一维数组或二维数组。地球物理测量信息可以是等间隔采样也可以是不等间隔采样。如果是等间隔采样，则需要在数据单元头中设置采用间隔参数值，如果是不等间隔采样，则需要在数据单元体中包含用于指示垂直轴域信息(如深度、时间等)的属性。

在一具体实施例中，当数据单元类型为时序序列型时，形成的数据单元体为一维数组(仅存储一个属性)或二维数组(所存储的属性数量多于一个)，每个数组中的列对应于一种属性，行对应于一个测量时间(或与时间类似的其它测量单位)；

当数据单元类型为空间曲面型时，形成的数据单元体为二维数组，每个数组中的每一个节点表示一个绝对或相对地理位置，每个节点按一定规则均匀分布；其中第i行、第j列的节点的地理位置按以下公式进行计算得到：

x＝ox+dx×i；

y＝oy+dy×j；

其中，x为横坐标，y为纵坐标，ox为原点的横坐标，oy为原点的纵坐标，dx为横向网格间隔，dy为纵向网格间隔。

步骤S6，将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元。

其中，每一个所述数据单元由至多一个所述数据单元头和至少一个所述数据单元体构成。

如图2所示，为第一种情况下的数据单元的组成示意图，如果数据单元头1211和数据单元体1212均存在，则将二者合并为数据单元121。

如图3所示，为第二种情况下的数据单元的组成示意图，如果所述数据单元头不存在时，由所述数据单元体1212组合得到数据单元121。

步骤S7，将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据。

所述完整的地球物理数据的结构由所述数据头和数据体构成。所述数据头有且只有一个，所述数据体是一个用于描述和存储单一测量点的地球物理测量信息的独立块体，包含至少一个所述数据单元。

完整的地球物理数据按照数据头在前、数据单元在后的顺序将数据头和所有数据单元组合。

如果数据体包含多个所述数据单元，则该些数据单元按照地球物理观测顺序、坐标轴顺序或其它排序方式进行顺序组合。

需要说明的是，经过步骤S7得到的完整的地球物理数据所对应的结构，即为通用地球物理数据存储结构，如图1所示，该通用地球物理数据存储结构100由数据头110和数据体120两部分组成，数据头110有且只有一个，数据体120包含一个或多个数据单元121；再结合图2及图3所示，数据单元121由数据单元头1211和数据单元体1212两部分组成，数据单元头1211不多于一个，数据单元体1212不少于一个。

步骤S8，将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质。

本步骤的具体过程包括：对所述完整的地球物理数据进行格式编码，将所述地球物理数据转换为二进制数据序列；

其中，如果所述数据头数据存储格式为不定长ASCII码，将所述完整的地球物理数据转换为标准ASCII码格式；如果所述数据头数据存储格式为其它类型，将所述完整的地球物理数据转换为IEEE 754标准格式的二进制数据序列。

将已转换为所述二进制数据序列的完整的地球物理数据作为一个整体存储至存储介质内。例如，将已转换为二进制或ASCII码格式的地球物理数据作为一个整体存储到计算机磁盘、内存或其它存储介质(如纸质打印介质)上，形成可永久存储的文件。

需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

为了对上述通用地球物理数据存储方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。

实施例一：

以一采集到的叠前地震勘探数据为例，利用上述通用地球物理数据存储方法对其进行存储。

如图5所示，为叠前地震勘探数据的结构示意图，该叠前地震勘探数据500包含一个地震数据头510和多个地震数据单元520。其中，

地震数据头510相当于通用地球物理数据存储结构中的数据头。

由地震道头521和地震采样序列522所组成的地震数据单元520相当于通用地球物理数据存储结构中的数据单元。

在这个叠前地震勘探数据500中，地震数据头510有且只有一个，地震数据单元520为多个。

实施例二：

以一采集到的叠后地震勘探数据为例，利用上述通用地球物理数据存储方法对其进行存储。

如图6所示，为叠后地震勘探数据的结构示意图。该叠后地震数据600包含一个地震数据头610和多个地震数据单元620。其中，

地震数据头610相当于所述通用地球物理数据存储结构中的数据头。

在这种特定的叠后地震数据中，由于地震采样序列的长度、采样间隔和起始时间都是相等的，因而可以省略数据单元头，因此，地震数据单元620中不包含地震数据单元头，仅由地震采样序列622构成。地震数据单元620相当于所述通用地球物理数据存储结构中的数据单元。在这个叠后地震勘探数据600中，地震数据头610有且只有一个，地震数据单元620为多个。

实施例三：

以电磁勘探数据为例，如图7所示，以ASCII格式存储该电磁勘探数据。

结合图7来看，该电磁数据数据包含一个文件头、一个数据单元头和一个数据单元体。每一种块体以块体标志所区分(其中，[DataHead]为标准数据单元头标志，[ExtendedDataHead]为扩展数据单元头标志，[UnitHead]为标准数据单元头标志，[ExtendedUnitHead]为扩展数据单元头标志，[UnitBody]为数据单元体标志)。

在本数据的数据头中，各参数含义如下：

1、DataType：数据类型，其值为3表示所存储的数据是电磁勘探数据；

2、DataUnitType：数据单元类型，其值为0表示该数据所存储的数据单元为时序序列型；

3、FormatType：存储格式类型，其值为4表示数据单元体以32位浮点数存储；

4、NullValue：空值标志，其值为-9999.000000表示在数据单元中的所有等于该数值的采样点是未被测量的或无效的。

5、DimensionNumber：坐标维数，其值为3表示该数据是三维的；

6、CoorType1-CoorType3：坐标轴类型，CoorType1等于1表示第一坐标轴为X坐标；CoorType2等于2表示第二坐标轴为Y坐标；CoorType3等于3表示第三坐标轴为Z坐标；

7、AttrNumber：数据单元体中所存储的属性数量。其值为10表示该数据中所存储的属性数量为10个，数据单元体中的每一列对应于一个属性；

8、AttrType0-9：分别描述10个属性的序列号、名称、单位、存储类型、最小值、最大值等信息。

在本数据的数据单元头中，仅包含一个参数，即SamplingType，其值为1表示不等间隔采样，此参数意味着在数据单元体中，各采样点的空间位置依赖于坐标信息。

在本数据的数据单元体中，每一行数值表示一个测量点，每个测量点包含10个属性。每一列表示一个测量属性，其中，第1列表示线号，第2列表示桩，第3列表示X坐标，第4列表示Y坐标，第5列表示高程，第6列表示偏移距，第7列表示XY平面中的视电阻率，第8列表示YX平面中的时电阻率，第9列表示XY平面中的阻抗相位，第10列表示YX平面中的阻抗相位。

实施例四：

以重力勘探数据为例，如图8所示，以ASCII格式存储该重力勘探数据。

结合图8来看，该重力勘探数据包含一个文件头、一个数据单元头和一个数据单元体。每一种块体以块体标志所区分(其中，[DataHead]为标准数据单元头标志，[ExtendedDataHead]为扩展数据单元头标志，[UnitHead]为标准数据单元头标志，[ExtendedUnitHead]为扩展数据单元头标志，[UnitBody]为数据单元体标志)。

在本数据的数据头中，各参数含义如下：

1、DataType：数据类型，其值为2表示所存储的数据是重力勘探数据；

2、DataUnitType：数据单元类型，其值为0表示该数据所存储的数据单元为时序序列型；

3、FormatType：存储格式类型，其值为4表示数据单元体以32位浮点数存储；

4、NullValue：空值标志，其值为-9999.000000表示在数据单元中的所有等于该数值的采样点是未被测量的或无效的。

5、DimensionNumber：坐标维数，其值为3表示该数据是三维的；

6、CoorType1-CoorType3：坐标轴类型，CoorType1等于3表示第一坐标轴为X坐标；CoorType2等于4表示第二坐标轴为Y坐标；CoorType3等于5表示第三坐标轴为Z坐标；

7、AttrNumber：数据单元体中所存储的属性数量。其值为1表示该数据中所存储的属性数量为一个，数据单元体中的所有数据组成一个空间曲面。

8、AttrType0：描述第一个属性的序列号、名称、单位、存储类型、最小值、最大值等信息。

在本数据的数据单元头中，包含以下参数：

1、SamplingType：采样类型，其值为0表示等间隔采样，此参数意味着在数据单元体中，各采样点组成一个规则网格，各网格节点的空间位置依赖于数据单元头中所定义的坐标信息。

2、GridNX：X方向的网格节点数；

3、GridNY：Y方向的网格节点数；

4、GridNZ：Z方向的网格节点数；

5、GridMinX：规则网格的最小X坐标；

6、GridMaxX：规则网格的最大X坐标；

7、GridMinY：规则网格的最小Y坐标；

8、GridMaxY：规则网格的最大Y坐标；

9、GridMinZ：规则网格的最小Z坐标；

10、GridMaxZ：规则网格的最大Z坐标；

在本数据的数据单元体中，所有采样点组成一个规则网格，一个采样点用一个32位浮点数存储。

在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，参考图9对本发明示例性实施方式的通用地球物理数据存储装置进行介绍。

通用地球物理数据存储装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

基于同一发明构思，本发明还提出了一种通用地球物理数据存储装置，如图9所示，该装置包括：

数据采集模块910，用于采集初始地球物理数据；

特征提取模块920，用于提取所述初始地球物理数据的特征信息；

数据单元类型确定模块930，用于根据所述特征信息确定数据单元类型；

数据头建立模块940，用于根据所述特征信息确定数据单元类型建立数据头；

数据单元头建立模块950，用于根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头；

数据单元体形成模块960，用于对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体；

第一组合模块970，用于将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元；

第二组合模块980，用于将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据；

存储模块990，用于将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了通用地球物理数据存储的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

基于前述发明构思，如图10所示，本发明还提出了一种计算机设备1000，包括存储器1010、处理器1020及存储在存储器1010上并可在处理器1020上运行的计算机程序1030，所述处理器1020执行所述计算机程序1030时实现前述通用地球物理数据存储方法。

在本发明另一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现通用地球物理数据存储方法。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，与现有技术中的非通用地球物理数据存储实现方案相比，本发明提出的通用地球物理数据存储方法装置可以对不同地球物理勘探所获得的地球物理信息的存储结构和方式进行统一，使数据存储过程、存储方式具有更高的一致性和效率，并且还通过结构化机制实现了地球物理数据存储的多样性，通过引入模块化和自描述结构，可满足不同类型、不同维度、不同形式的地球物理数据的存储要求，能够大幅度提高地球物理数据存储的灵活性和可扩充性。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (16)

1.一种通用地球物理数据存储方法，其特征在于，该方法包括：

采集初始地球物理数据，并提取所述初始地球物理数据的特征信息；

根据所述特征信息确定数据单元类型；

根据所述特征信息建立数据头；

根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头；

对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体；

将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元；

将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据；

将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质。

2.根据权利要求1所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，所述地球物理数据的特征信息包括地球物理观测信息的类型、空间形态及特征。

3.根据权利要求2所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，根据所述特征信息确定数据单元类型，包括：

根据所述地球物理观测信息的类型、空间形态及特征确定数据单元类型；其中，数据单元类型为时序序列型或空间曲面型；

所述时序序列型的数据单元是依照时间进行采样所获得的地球物理信息序列勘探信息；所述空间曲面型的数据单元是用于表示三维空间中的层面形态的二维数组。

4.根据权利要求3所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，根据所述特征信息建立数据头，还包括：

根据所述地球物理观测信息的类型、空间形态及特征建立数据头；其中，所述数据头用于描述地球物理数据结构和特征，至少包括数据描述信息、数据量大小信息、概要统计信息及数据空间信息；

数据头包括标准数据头和扩展数据头；其中，所述标准数据头的信息格式为固定格式，该格式是预定义的且一致的；所述扩展数据头的信息根据需要自定义设置。

5.根据权利要求4所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，所述标准数据头至少包括数据类型、数据单元类型、数据存储格式、空值标志、坐标维数、坐标轴类型、属性数量及属性类型列表在内的信息。

6.根据权利要求3所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头，包括：

根据所述地球物理观测信息的类型、空间形态、特征以及数据单元类型，建立所述数据单元头；其中，所述数据单元头是数据单元的组成部分，用于描述对应的数据单元结构和特征，至少包括对本数据单元的总体描述、数据量大小及概要统计信息；数据单元头包括标准数据单元头和扩展数据单元头，其中，标准数据单元头的信息格式为固定格式，所述扩展数据单元头的信息根据需要自定义设置。

7.根据权利要求6所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，当数据单元类型为时序序列型时，所述标准数据单元头至少包括时序序列采样类型、离散时序序列采样点数量、连续时序序列采样间隔、连续时序序列采样点数量及连续时序序列最小采样点标号在内的信息；

当数据单元类型为空间曲面型时，标准数据单元头至少包括采样类型信息、X方向节点数量、Y方向节点数量、X方向间距、Y方向间距、X方向原点坐标及Y方向原点坐标在内的信息。

8.根据权利要求7所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，所述时序序列采样类型包括连续时序序列、离散时序序列、I型混合时序序列和II型混合时序序列；其中，I型混合时序序列为离散时序序列和连续时序序列的混合时序序列；II型混合时序序列为连续时序序列和离散时序序列的混合时序序列。

9.根据权利要求3所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体，包括：

当数据单元类型为时序序列型时，形成的数据单元体为一维数组或二维数组，每个数组中的列对应于一种属性，行对应于一个测量时间点；

当数据单元类型为空间曲面型时，形成的数据单元体为二维数组，每个数组中的每一个节点表示一个绝对或相对地理位置，每个节点按一定规则均匀分布；其中第i行、第j列的节点的地理位置按以下公式进行计算得到：

x＝ox+dx×i；

y＝oy+dy×j；

其中，x为横坐标，y为纵坐标，ox为原点的横坐标，oy为原点的纵坐标，dx为横向网格间隔，dy为纵向网格间隔。

10.根据权利要求1所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元，包括：

每一个所述数据单元由至多一个所述数据单元头和至少一个所述数据单元体构成；当所述数据单元头不存在时，由所述数据单元体组合得到数据单元。

11.根据权利要求1所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据，包括：

所述完整的地球物理数据的结构由所述数据头和数据体构成，所示数据头所述数据体包含至少一个所述数据单元；

所述数据单元按照地球物理观测顺序、坐标轴顺序或其它排序方式进行顺序组合。

12.根据权利要求1所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质，包括：

对所述完整的地球物理数据进行格式编码，将所述地球物理数据转换为二进制数据序列；

将已转换为所述二进制数据序列的完整的地球物理数据作为一个整体存储至存储介质内。

13.根据权利要求12所述的通用地球物理数据存储方法，其特征在于，对所述完整的地球物理数据进行格式编码，将所述地球物理数据转换为二进制数据序列，包括：

如果所述数据头数据存储格式为不定长ASCII码，将所述完整的地球物理数据转换为标准ASCII码格式；

如果所述数据头数据存储格式为其它类型，将所述完整的地球物理数据转换为IEEE754标准格式的二进制数据序列。

14.一种通用地球物理数据存储装置，其特征在于，该装置包括：

数据采集模块，用于采集初始地球物理数据；

特征提取模块，用于提取所述初始地球物理数据的特征信息；

数据单元类型确定模块，用于根据所述特征信息确定数据单元类型；

数据头建立模块，用于根据所述特征信息确定数据单元类型建立数据头；

数据单元头建立模块，用于根据所述特征信息及所述数据单元类型建立数据单元头；

数据单元体形成模块，用于对所述初始地球物理数据进行结构化变换和组织，形成数据单元体；

第一组合模块，用于将所述数据单元头和数据单元体进行组合，得到数据单元；

第二组合模块，用于将所述数据头和所述数据单元进行组合，得到完整的地球物理数据；

存储模块，用于将所述完整的地球物理数据存储至数据存储介质。

15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至13任一所述方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至13任一所述方法。