地震数据高效存储技术研究

摘要

针对大量的地震数据给传输和存储带来的巨大压力，在现有无损压缩算法的基础上本文提出了一种适用于Seg-Y地震数据文件的压缩方法。论文根据Seg-Y文件中的地震数据是以四个字节表示一个数据值这一特点，将其分解成四个分组，并引入基尼系数分析了整体数据与四个分组的数据在[0，255]区间内的分布情况，通过实验发现四个分组与整体数据的分布情况均不相同，而无损压缩方法与文件的数据分布情况息息相关，因此确定了先对文件进行分组，再对各个分组进行压缩的思路。然后论文实验对比了不同压缩算法对各个分组的压缩率，选取Lzma算法压缩前两个分组，Deflate算法压缩后两个分组。
　　在此基础上，论文基于Microsoft.Net平台，采用C#语言，以Visual Studio2010为工具设计开发了一套将地震数据压缩后传输并存储的软件，其中，客户端软件用于压缩和发送Seg-Y文件，服务器端软件接收并存储文件。最后对比了该软件与目前流行的压缩软件在压缩率、解压缩时间上的区别，并与原始数据实验对比在网络传输上的效率差异，实验结果表明本文算法的压缩率与Lzma算法相比，降低8％左右，比Deflate算法降低12%左右，比BZip2算法和WinRAR降低13%左右；本文算法的解压缩所耗时间则处于Lzma算法，Bzip2算法和Deflate算法和WinRAR之间；而采用本文算法将Seg-Y文件压缩后传输相比于直接传输原数据，每兆字节数据平均可节省0.23s，因此，本文的方法可以有效降低Seg-Y的压缩率，和减少数据在数据传输阶段的时间。