数字地震仪(或雷达)的文件格式及其转换方法

地震地磁观测与研究

第20卷　第3期SEISMOLO GICAL AND GEOMA GN ETIC Vol20　No3 1999年6月OBSERVA TION AND RESEARCH J un　1999数字地震仪(或雷达)的文件格式

及其转换方法3

胡家富　段永康

(中国昆明650031云南大学地球科学系)

摘要　详细介绍了SEG(The S ociety of Exloration G eophysicists)新规定的SEG22标准及其文件结

构,这一标准不但适用于数字地震仪,而且也适用于地质雷达等数字化记录设备。同时给出

了一个在IBM2PC环境下读取SEG22数据文件的C语言示范程序,根据这个示范程序,用户

可以很方便地将SEG22数据文件转换成适用于特定应用软件的数据格式。

关键词　SEG22标准;数字地震仪

概述

随着电子技术的飞速发展以及个人微机的普及,各种新仪器进入一个革命性的时代,数字化的地震仪、地质雷达的出现结束了模拟记录的历史。但是,各厂家生产的仪器对数据记录都有一套特殊的存贮方式和相应的处理软件,用户只有在购买了仪器的同时,买了相应软件才能正常地使用其数据记录。由于缺乏标准的数据格式,用户处理能力受到了阻碍。在此之前,SEG曾推荐过诸如SEG2D,SEG2Y等格式(Bary,1975),但经过多年的实践证明它还不够完善,包含的信息量太少,结构过于单一。为此,SEG在1987年10月的工程地球物理会议上规定了一种统一的数据文件格式,即SEG22标准(Pullan, 1991)。规定从1987年10月以后出厂的数字化地震仪器及有关设备,无论以何种方式采集的数据,都应以此标准存贮数据。即使不用此标准存贮数据,但必须提供相应的转换软件,可以把数据转换成这种存贮格式。国内不少科研单位花巨资从国外引进数字地震仪或雷达,但由于经费较为紧张,没有购得相应的处理软件,因数据存贮格式不同,原有的软件又用不上。为了解决这一问题,我们查阅了SEG22标准,并结合电力部昆明勘测设计院物探队引进的Smart Seis2s12型12通道高频数字地震仪,剖析其存贮结构,同时编写出在IBM2PC环境下的格式转换程序,用户可以根据自己的软件特点随意进行转换。

3云南省自然科学基金资助项目

本文收到日期:1998209217

1　SEG 22标准

111　文件结构

在SEG 22标准出现以前,SEG 还颁布过一系列的标准,但经过实践的检验,还存在一些不尽完善的地方。SEG 22标准克服了以往的缺点,形成了一个统一的标准,它不仅可以存放地震仪或地质雷达采集的原始数据,也可以存贮经过处理后的数据。它不局限于DOS 支持的IBM 系列微机,还适用于OS/2,Macintoshe 系列机和UN IX 操作系统的工作站。这个标准采用了自由格式存贮数据,不依赖于任何一种编程语言,文件的结构如图1所示。

图1　SEG 22文件结构从图1中可看出,一个文件的开头部分是文件描述

块(file descriptor block ),紧跟其后的是第1通道描述块

(trace descriptor block 1),其后是第1通道数据块(data

block 1),然后是第2通道描述块和第2通道数据块,依

此类推。它由1个文件描述块和1个或多个通道的描述

块和数据块组成。

112　文件描述块

文件描述块位于文件的起始部分,包含了文件格

式,版本号,该文件的采集方式,所用仪器型号,处理

方式,记录道数以及每一道数据在文件中的起始位置等

信息。文件描述块由3个基本部分组成:①32个字节分

别存放文件标识,版本号,道指针子块的大小,该文件

的采样道数,字符串和行结束符等信息;②道指针子

块,它存贮了一系列指向每一道描述块的起始地址的指

针;③用以说明该文件的共同信息以及处理方式等的字符串。

文件描述块中的第0,1字节中存了一个十六进制正数3a55,它表明该文件存贮的方式是低字节在前,高字节在后,这就是DOS 所支持的IBM 系列微机所采用的存贮方式。如果该正数是553a ,则表明采用的是高字节在前,低字节在后的存贮方式,例如,UN IX 支持的68000系列机就采用这种方式。该常数指明数据文件是DOS 还是UN IX 系统下生成的。

第2,3字节是一个整型状态描述量,指明所使用的SEG 标准的版本号,规定SEG 22标准的版本号是1。第4,5字节是一个无符号的整型量,指明了道指针子块(Trace Point 2er Sub 2block )的大小。第6,7字节是一个无符号的整型量,它指明仪器所使用的道数。第8字节存放的是01h 或02h ,用以指明第9,10字节中存放的字符结束符的个数,如果第8字节中的值是01h ,则字符结束符存放于第9字节中,否则分别存放于第9,10字节中。同理,第11,12,13字节分别存放行结束符的个数以及行结束符。从第14～31字节是SEG 22保留的。从第32字节开始是道指针子块,它存放的是一系列的道指针,每一个道指针均是一个占4字节的无符号长整型量,指针指向该道的道描述块的起始位置。道指针子块所占的字节数由第4,5字节中的值来决定(或者由第6,7字节的中记录道数决定)。

道指针子块后面存放的是一系列的字符串,提供了该仪器的一些必要参数,以及采样地点、时间、方式等一些重要信息,例如,ACQUSTION 2DA TE 〈value 〉,PROCESSIN G 2TIM E 〈value 〉,COMPAN Y 〈name 〉,INSTRUM EN T 〈manufactuer name 〉〈model number 〉等。SEG 只是规定了这些字符串取值范围(即SEG 关键字),但是并没有规定字符串的个

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