隨著地震勘探技術(shù)的快速發(fā)展,相關(guān)的軟件、硬件設(shè)備的品質(zhì)越來越高,地震勘探數(shù)據(jù)日益增長的數(shù)據(jù)量對存儲、傳輸?shù)男枨笤絹碓礁摺榇?迫切需要針對地震勘探數(shù)據(jù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)高效壓縮算法對其進(jìn)行壓縮,減少龐大的數(shù)據(jù)量。為此,本文主要改進(jìn)了基于小波變換和EZW算法的地震勘探數(shù)據(jù)有損壓縮方案,研究設(shè)計(jì)了新的地震勘探數(shù)據(jù)無損壓縮方案。徐峰濤提出了一種基于小波變換的零樹編碼與算術(shù)編碼相結(jié)合的地震數(shù)據(jù)壓縮算法,與其他方法相比所得地震數(shù)據(jù)壓縮倍數(shù)較高,數(shù)據(jù)解壓效果較好。但徐峰濤只進(jìn)行了算法方面的研究,缺乏實(shí)用性,于是本文對其壓縮方案進(jìn)行如下改進(jìn),將其算法研究向?qū)嶋H應(yīng)用方向推進(jìn)一步:1.讀取標(biāo)準(zhǔn)SEG-Y文件,將其分割為卷頭、道頭數(shù)據(jù)和地震采樣數(shù)據(jù)集兩部分,對卷頭、道頭數(shù)據(jù)保留原始信息不壓縮;2.對地震采樣數(shù)據(jù)集進(jìn)行分塊壓縮處理,先按采樣點(diǎn)數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)展填充,使其滿足多次小波變換條件,將采樣點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展填充后的值作為劃分塊的寬度值,這樣每塊的道數(shù)和采樣點(diǎn)數(shù)都滿足多次小波變換條件;為此本文比較三種填充方法,探索最佳擴(kuò)展填充方式,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用“0”值填充,對原徐峰濤的算法壓縮效果影響相對最小,仍能保持較好的壓縮效... 

【文章來源】：長江大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

某原始單炮地震數(shù)據(jù)（疊前地震數(shù)據(jù)）

第3章數(shù)據(jù)壓縮中的變換編碼14圖3-2某經(jīng)過精細(xì)數(shù)據(jù)處理后的疊加數(shù)據(jù)（疊后地震數(shù)據(jù)）Fig3-2Superimposeddata(post-stackseismicdata)afterfinedataprocessing變換編碼的基本思想：變換編碼包括三個步驟，第一個步驟是將數(shù)據(jù)序列{x}n分為大小為N的塊。使用一種可逆映射將每一個映射為一個變換序列{}nθ，變換序列中每個塊的不同元素通常具有不同的統(tǒng)計(jì)特性。例如：每個塊包含兩個值，在經(jīng)過變換后，原輸出塊中包含的大部分能量都包含在變換塊的第一個值中，另一個值僅包含極少的能量。這意味著每個變換塊中第二個元素的賦值很小且變化幅度不大，而第一個元素的幅值可能會有大幅度的波動，具體取決于輸入塊中元素的大校第二個步驟是量化變換序列中的元素。最后，使用某種二進(jìn)制編碼技術(shù)對量化后的數(shù)值進(jìn)行編碼。二進(jìn)制編碼技術(shù)可以非常簡單，使用一種定長碼，也可以非常復(fù)雜，結(jié)合使用游程長度編碼和霍夫曼或算術(shù)編碼。我們涉及的所有變換都是線性變換，也就是說，可以通過如下方程由序列{x}n得到序列{}nθ：1,0Nniniixa=θ=∑（3-1）這種變換稱為正向變換。變換序列{}nθ中不同元素的特性差異，可以用每個元素的方差2nσ來度量。這些方差將會深刻地影響對變換序列進(jìn)行編碼的方式。塊的大小N根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來決定，一般情況下，變換復(fù)雜度會隨N呈線性變化，并略大一些。因此，當(dāng)N超過一個特定值之后，計(jì)算成本會超過通過增大N而獲得的少量收益。

第5章基于小波變換的地震勘探數(shù)據(jù)有損壓縮方法研究34徐峰濤的算法良好壓縮效果的同時，實(shí)際應(yīng)用性大大增強(qiáng)，十分有利于后續(xù)地震數(shù)據(jù)的有效利用。5.2嵌入式零樹編碼嵌入式零樹小波編碼，簡稱EZW算法，是壓縮方案中一般對原始數(shù)據(jù)小波變換后的系數(shù)進(jìn)行量化和編碼操作。它是充分利用小波系數(shù)在不同子帶中，相同空間位置上的數(shù)值相對大小的一般規(guī)律，用最少的比特?cái)?shù)盡可能的攜帶更多的原始數(shù)據(jù)信息。如圖5-1，原始數(shù)據(jù)進(jìn)行三次小波變換后分解為十個不同頻率的子帶，觀察圖5-1可以看到a與123aaa攜帶的原始數(shù)據(jù)的信息的空間位置是一樣的，接下來1a與11121314aaaa與111112121122113114123124131132141142133134143144aaaaaaaaaaaaaaaa攜帶的原始數(shù)據(jù)的信息的空間位置是一樣的。所以根據(jù)這個觀察我們把這些小波系數(shù)以樹的形式聯(lián)系起來，系數(shù)a稱為根，與它直接相連接的是其后代123aaa，依次與1a相連的后代為11121314aaaa，與11a相連的后代為111112113114aaaa……如圖5-2所示的樹型結(jié)構(gòu)。圖5-1十子帶小波分解Fig5-1Ten-bandwaveletdecomposition

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種基于壓縮感知的地震數(shù)據(jù)重建方法及其在城市活斷層地震勘探中的應(yīng)用[J]. 曹靜杰,楊志權(quán),楊歧焱.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2020(04)
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[3]針對地震勘探數(shù)據(jù)壓縮的JPEG 2000算法改進(jìn)[J]. 張正炳,楊順遼,徐鋒濤,桂志先.  長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版). 2017(21)
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[5]SEG-Y格式自動轉(zhuǎn)化軟件的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉旭躍,周巍,孔祥寧,黃駿.  物探化探計(jì)算技術(shù). 2016(01)
[6]基于EZW算法的地震數(shù)據(jù)壓縮[J]. 徐鋒濤,張正炳,桂志先.  石油地球物理勘探. 2015(05)
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[9]基于SPIHT改進(jìn)算法的地震數(shù)據(jù)壓縮[J]. 于文茂,余厚全,謝凱,伍鵬.  石油天然氣學(xué)報(bào). 2011(03)
[10]基于預(yù)測編碼算法的地震勘探數(shù)據(jù)無失真壓縮理論與方法[J]. 張正炳,桂志先.  地球物理學(xué)報(bào). 2010(11)

碩士論文
[1]地震波正演波場高效壓縮方法[D]. 高瀟.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]基于LZMA方式的地震數(shù)據(jù)壓縮交換技術(shù)的應(yīng)用研究[D]. 孫旭東.西安科技大學(xué) 2011



本文編號：3525421