[发明专利]地震数据的存储方法及读取方法

说明书

本发明提出了地震数据的存储方法及读取方法。本存储方法主要有以下步骤：分布式存储节点及八叉树切分参数配置，切块编码及存储节点的分配，切分地震数据生成子块，传输子块到存储节点，传输索引文件到存储节点，加载并使用分布式地震数据。这种存储方法能减少单机存储空间开销，通过备份降低数据丢失风险；实现了八叉树结构的分块存储，对于相近区域的属性计算和三维渲染在文件访问速度上具有优势。

技术领域

本发明涉及计算机技术的软件开发领域，特别一种数据存储方法。

背景技术

随着地震采集及电子扫描技术的发展，获取的地震资料的量级快速增长。尽管用来处理数据的计算机性能在不断提高，但数据规模爆炸式的增长仍然超越了内存的发展速度。从存储、加载到显示，需要重新审视现有的主流文件存储格式，并配套研发相适应的渲染、大数据挖掘等一系列支持大数据体的核心技术。随着三维地震数据采集、油气田开发等系列新技术带来的快速数据更新，大数据背景下三维数据体的高效存储与处理分析变得越来越复杂。

如果能够充分利用最新信息科学技术方便调取上游板块基础资料，如地震数据，并无缝地融合于油气资源评价参数获取与勘探部署决策过程中，对实现油气高效勘探具有重要的现实意义。

现有以SEGY格式存储的三维地震数据，一个文件就可以达到几百GB甚至TB级别，业内不断应用计算机存储新技术，设计、调整并形成系列网络文件存储技术与部署方案。如，以直连式存储(DAS，Direct Attached Storage)、网络附加存储(NAS，NetworkAttached Storage)、存储区域网络(SAN，Storage Area Network)为代表的网络数据存储文件技术，配套高性能计算集群来提高单位时间内执行的任务数，体现大吞吐量、低延迟数据读取的特点。

但是由于采用的是直接存储整个大数据文件的方式，面向集群的大文件存取存在着对存储和执行环境要求高、网络互连设备昂贵、地理上连接距离有限、需要配备专业人员维护、访问速度瓶颈等问题。特别是，单个大文件I/O节点不仅因大量数据交换而变得很慢，还存在单点故障、容易造成集群瘫痪等实际问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种地震数据的存储方法，其包括：

步骤S10：建立立方体模型，建立以立方体模型的顶点为原点且主测线号轴、联络线号轴和深度轴分别平行于立方体模型的长、宽、高三个方向的三维笛卡儿坐标系，立方体模型上离原点最远的顶点的在主测线号轴、联络线号轴和深度轴上的坐标依次为源地震数据中主测线号、联络线号和深度的最大值；

步骤S20：将立方体模型切分成预设层级的八叉树数据结构，对八叉树数据结构的每个叶子块的三维空间地址进行线性莫顿编码，将每个叶子块的莫顿码转换成自然数编码；

步骤S30：给每个叶子块将要生成的叶子块文件分配存储节点并生成保存路径，建立叶子块所对应的存储节点、保存路径以及自然数编码三者相对应的列表；

步骤S40：按叶子块的自然数编码的大小顺序依次生成存储在存储节点内的叶子块文件。

在一个具体的实施例中，在步骤S40中，生成单个叶子块文件的步骤为：将当前叶子块的自然数编码转换成莫顿码，根据莫顿码计算出叶子块在立方体模型中的位置和大小，再根据叶子块在立方体模型中的位置和大小换算出叶子块以主测线号范围、联络线号范围和深度范围来表征的空间地址，查找出源地震数据中对应于该叶子块的主测线号范围、联络线号范围和深度范围的地震道数据，存储节点中生成与该自然数编码相对应的保存路径相关联的叶子块文件，将该地震道数据按原有的深度顺序上传到叶子块文件中。