[發明專利]地震數據的存儲方法及讀取方法

有效

• 申請號: 201810243506.3
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110297597B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 盛秀杰;彭成;曹晉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明提出了地震數據的存儲方法及讀取方法。本存儲方法主要有以下步驟：分布式存儲節點及八叉樹切分參數配置，切塊編碼及存儲節點的分配，切分地震數據生成子塊，傳輸子塊到存儲節點，傳輸索引文件到存儲節點，加載并使用分布式地震數據。這種存儲方法能減少單機存儲空間開銷，通過備份降低數據丟失風險；實現了八叉樹結構的分塊存儲，對于相近區域的屬性計算和三維渲染在文件訪問速度上具有優勢。

技術領域

本發明涉及計算機技術的軟件開發領域，特別一種數據存儲方法。

背景技術

隨著地震采集及電子掃描技術的發展，獲取的地震資料的量級快速增長。盡管用來處理數據的計算機性能在不斷提高，但數據規模爆炸式的增長仍然超越了內存的發展速度。從存儲、加載到顯示，需要重新審視現有的主流文件存儲格式，并配套研發相適應的渲染、大數據挖掘等一系列支持大數據體的核心技術。隨著三維地震數據采集、油氣田開發等系列新技術帶來的快速數據更新，大數據背景下三維數據體的高效存儲與處理分析變得越來越復雜。

如果能夠充分利用最新信息科學技術方便調取上游板塊基礎資料，如地震數據，并無縫地融合于油氣資源評價參數獲取與勘探部署決策過程中，對實現油氣高效勘探具有重要的現實意義。

現有以SEGY格式存儲的三維地震數據，一個文件就可以達到幾百GB甚至TB級別，業內不斷應用計算機存儲新技術，設計、調整并形成系列網絡文件存儲技術與部署方案。如，以直連式存儲(DAS，Direct?Attached?Storage)、網絡附加存儲(NAS，NetworkAttached?Storage)、存儲區域網絡(SAN，Storage?Area?Network)為代表的網絡數據存儲文件技術，配套高性能計算集群來提高單位時間內執行的任務數，體現大吞吐量、低延遲數據讀取的特點。

但是由于采用的是直接存儲整個大數據文件的方式，面向集群的大文件存取存在著對存儲和執行環境要求高、網絡互連設備昂貴、地理上連接距離有限、需要配備專業人員維護、訪問速度瓶頸等問題。特別是，單個大文件I/O節點不僅因大量數據交換而變得很慢，還存在單點故障、容易造成集群癱瘓等實際問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種地震數據的存儲方法，其包括：

步驟S10：建立立方體模型，建立以立方體模型的頂點為原點且主測線號軸、聯絡線號軸和深度軸分別平行于立方體模型的長、寬、高三個方向的三維笛卡兒坐標系，立方體模型上離原點最遠的頂點的在主測線號軸、聯絡線號軸和深度軸上的坐標依次為源地震數據中主測線號、聯絡線號和深度的最大值；

步驟S20：將立方體模型切分成預設層級的八叉樹數據結構，對八叉樹數據結構的每個葉子塊的三維空間地址進行線性莫頓編碼，將每個葉子塊的莫頓碼轉換成自然數編碼；

步驟S30：給每個葉子塊將要生成的葉子塊文件分配存儲節點并生成保存路徑，建立葉子塊所對應的存儲節點、保存路徑以及自然數編碼三者相對應的列表；

步驟S40：按葉子塊的自然數編碼的大小順序依次生成存儲在存儲節點內的葉子塊文件。

在一個具體的實施例中，在步驟S40中，生成單個葉子塊文件的步驟為：將當前葉子塊的自然數編碼轉換成莫頓碼，根據莫頓碼計算出葉子塊在立方體模型中的位置和大小，再根據葉子塊在立方體模型中的位置和大小換算出葉子塊以主測線號范圍、聯絡線號范圍和深度范圍來表征的空間地址，查找出源地震數據中對應于該葉子塊的主測線號范圍、聯絡線號范圍和深度范圍的地震道數據，存儲節點中生成與該自然數編碼相對應的保存路徑相關聯的葉子塊文件，將該地震道數據按原有的深度順序上傳到葉子塊文件中。