吴启龙海洋地质数据处理实验报告

1、广东海洋大学学 生 实 习 报 告课程名称海洋地质数据处理实习学院（系）海洋与气象学院海洋科学系专业名称海洋地质班级姓名学号实习地点 科技楼216起止时间2017年12月 11日至2017年12月22日广 东 海 洋 大 学 教 务 处 制实习意义：海洋地质调查信息化是提高海洋地质调查工作水平和成果服务能力的基础保障，其中海洋地质数据库是海洋地质信息化的重要内容和数据基础，是提高已有海洋地质工作成果资料利用率的重要途径，是国家海洋地质工作社会服务功能的重要体现。在这样的时代背景下， 如何借鉴大数据浪潮带来的思维与技术， 采取切实可行的措施，加快实现公益性海洋地质调查成果社会共享，挖掘海洋地质数

2、据在未来国民经济和社会发展过程中的应用价值，满足社会各界对海洋地质信息日益增长的需求，是海洋地质信息化建设值得思考的问题。实习目的：此次实习的目的旨在通过分组操作、个人学习以及练习，学习海洋地质数据处理流程，获得处理海洋地质数据处理的基本方法与能力。包括利用Excel内含的数据分析库对数据进行处理与分析。以组为单位，利用PetDB数据库，下载收集海洋地质相关数据，并处理分析。学习、练习如何利用测井数据处理与相关解释软件对测井数据进行处理、分析及解释。实习安排：实习内容：一、 海洋地质数据处理流程、资料准备：1.资料处理资料处理包括：a) 导航定位数据标准化检查，内容包括外业参数、导航参考点与各

3、种设备的相对位置等；b) 数据整理、编辑和格式转换；c) 根据项目设计书要求生成航迹图、测站图等图件。2.成果数据输出应包括测线名（测站号）、定位点（或炮）号、时间、定位系统天线坐标、定位点位置坐标，各调查设备位置数据。3.图件绘制图件绘制要求包括：a) 标绘直角坐标格网和经纬度格网；b) 测线位置图绘制的定位点间距不大于10 mm，每5个或10个定位点及测线首、尾标记定位点号，测线两端标注测线名；c) 测站位置图需绘制每个测站点和标注测站号；d) 图件需标识：比例尺、图名、投影方法、椭球体名称和参数、制图单位、制图人和时间等。4.处理报告处理报告内容包括：任务概述、资料处理方法和流程、定位作

4、业质量分析及最终处理成果评估、存在问题及解决方法等。、侧扫声呐资料1.资料准备准备的资料包括：侧扫声呐数据、班报、导航数据和其它辅助资料。2.资料处理处理内容包括：a) 声呐拖体位置归算；b) 船速和斜距校正；c) 图像均衡、目标增强处理；d) 全覆盖测量资料需进行镶嵌处理。3.成果数据成果数据要求：a) 输出成果数据；b) 侧扫声呐影像图，全覆盖测量的侧扫声呐镶嵌图。4资料解译资料解译内容包括：a) 量算海底目标的几何尺寸、位置，判读目标性质；b) 判读海底地形起伏程度、延伸方向、区域或范围；c) 结合底质样品分析资料判定底质类型、变化和分布区域；d) 绘制海底地物分布图。5.处理报告处理报

5、告内容包括：任务概述、资料处理流程、资料处理参数、剖面质量评估等。、浅层剖面资料1.资料准备准备的资料包括：浅层剖面数据、班报、导航数据和其它辅助资料。2.资料处理处理内容包括：a) 压制背景噪声；b) 涌浪校正；c) 信号增强；d) 地理位置归算到导航定位参考点。3.成果数据成果数据要求：a) 成果数据以SEGY格式存储；b) 输出成果剖面。4.资料解释解释内容包括：a) 识别和划分反射层，解释反射层属性；b) 识别断层；c) 识别和分析表层地质体及类型，分析各种地质灾害因素；d) 分析地貌特征；e) 绘制反射层剖面图和厚度图。5.处理报告处理报告内容包括：任务概述、资料处理流程、资料处理、

6、剖面质量评估参数等。、温盐深资料处理1.单波束、多波束测深a) 整理实测资料。b) 处理实测数据。c) 检查测线与主测线不符数值列的标准偏差，其限差应小于水深的2%，超限的点数不得超过参加对比总点数的24%。2.资料处理资料处理包括：a) 定位中心、运动传感器与换能器和艏向测量仪与艏向的相对偏差的位置归算，定位点编辑及内插修补；b) 跳变点数据剔除；c) 潮位改正采用水位观测数据；d) 吃水深度改正，声速及纵倾偏角、横摇偏角、定位时延、艏向偏角等参数的校正；e) 计算主测线和联络测线交点测量差值，统计均方差。3.成果数据成果数据要求：a) 水深离散数据以ASCII码形式输出；b) 多波束成图数

7、据以规则网数据或不规则三角网数据形式存档，网格间距不大于100 m。4.处理报告处理报告内容包括：任务概述、资料处理流程、资料处理参数、准确度评价等。、单道地震资料1.资料准备准备的资料包括：地震数据、班报、导航数据和野外采集技术报告等资料。2.资料处理资料处理内容包括：a) 多次波衰减；b) 背景噪声压制；c) 深部信号增强；d) 记录时延或记录提前的校正；e) 地理位置归算到导航定位参考点。3.成果数据成果数据要求：a) 成果数据以SEGY格式存储；b) 输出成果剖面。4.处理报告处理报告内容包括：任务概述、资料处理流程、资料处理参数、处理效果评价、剖面质量评估等。5.资料解释解释内容包括

8、：a) 识别干扰信号；b) 解释层序界面，划分地震层序，结合钻孔资料划分地层；c) 识别断层；d) 分析地震相沉积相；e) 识别和分析特殊地质体，解释各种地质灾害因素；f) 绘制剖面图、厚度图及反射界面等深度图等图件。、样资料1.分析内容包括：a) 粒度分级采用UddenWentworth等比制值粒级标准；b) 绘制沉积物粒度概率累积曲线图；c) 绘制沉积物粒度直方图。2.积物类型和矿物分析内容包括：a) 绘制沉积物柱状图；b) 编制表层沉积物类型图；c) 绘制表征矿物成分和含量的图表。3.生物分析内容包括：a) 整理鉴定统计表，计算相对和绝对含量；b) 简单分异度图、复合分异度图。4.化学分

9、析内容包括：a) 绘制元素含量平面分布图，特征曲线图；b) 绘制元素含量分布趋势图；c) 绘制有关元素相关图。5.古地磁内容包括：a) 编制古地磁测量数据表；b) 分析磁倾角曲线；c) 绘制磁极性变化柱状图。6.同位素内容包括：a) 编制数据分析表；b) 绘制同位素旋回曲线图。8.遥感资料工作内容包括：a) 遥感资料收集；b) 遥感图像、数据的预处理；c) 遥感图像解译、数据反演；d) 调查与目标信息的验证；e) 遥感成果图编辑。数据预处理1.技术要求内容包括：a) 辐射校正：定标系数以地面站提供的系数为标准；b) 几何校正：使用的控制点对应不少于6对，点对分布应均匀；光学遥感数据的几何校正误

10、差不超过2个像素；c) 图像镶嵌：接缝处影像灰度、色调应与整幅影像灰度、色调协调；d) 数据融合：光学遥感数据之间的配准中误差不超过0.5个像素；融合后的信息损失量不超过30%。2.处理方法图像处理方法参照DZ/T 01901997的8.4执行。3.数据解释技术要求包括：a) 野外验证定位精度优于10 m；b) 海岸类型判对率优于90 % c) 线性构造判对率优于80 %；d) 湿地类型、分布范围判对率优于85 %；e) 地质灾害体位置、范围和排污口的判对率优于85 %。二、 Excel高效数据处理方法1. 移动平均值：移动平均是对一系列变化的数据按照指定的数据数量此次求取平均，并以此作为数据

11、变化的趋势供分析人员参考。移动平均在生活中也不乏见，气象意义上的四季界定就是移动平均的应用。 2. 抽样分析工具：抽样分析工具以数据源区域为总体，从而为其建造一个样本。当总体太大而不能进行处理或绘制时，可以选用具有代表性的样本。如果确认数据源区域中的数据是周期性的，还可以对一个周期中特定时间段中的数值进行采样。也可以随机采样，满足用户保证抽样的代表性的要求。 董3. 相关系数与协方差：相关系数是描述两个测量值变量之间的离散程度的指标。用于判断两个测量值变量是否相关，即，一个变量的较大值是否与另一个变量的较大值相关联（正相关）；或者一个变量的较小值是否与另一个变量的较大值相关联（负相关）；还是两

12、个变量中的值互不关联（相关系数近似于零）。三、 PetDB数据库使用方法及应用1.PetDB：PetDB是thePetrologicalDatabaseoftheOceanFloor的简称,意指海底岩石学数据库,是对全球海底岩石、矿物和包裹体等的元素化学数据、同位素数据和矿物学数据的综合。数据来源于学术期刊论文、专著、IODP（包括DSDP和ODP）出版物和学位论文等。 PetDB数据库系统于2000年开始投入使用,目前运行于哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测中心（LDEO）,系统版本号为v.2.6.1,更新日期为2013年7月29日。PetDB是基于网络的数据库管理系统,能让广大科研人员和其

13、他感兴趣的用户在线访问地球化学和岩石学数据。 PetDB数据库隶属于EarthChem系统的一部分,而EarthChem是IEDA工程的重要组成部分。EarthChem（GeochemicalDatabasesfortheEarth）是以PetDB,GEOROC,NAVDAT等火成岩地球化学数据库为基础的地球化学数据综合管理联合会,成立于2003年,2005年获得美国自然科学基金会资助,旨在建立固体地球的地球化学数据综合管理和信息系统,加强不同数据库间的协作,减少重复工作,共享数据管理经验和管理工具。IEDA（IntegratedEarthDataApplications）是指综合地球数据应用

14、工程,是EarthChem和MGDS合作共建的地球基础数据工程,成立于2010年10月15日,受美国自然科学基金会资助。MGDS（MarineGeoscienceDataSystem）,是拉蒙特多尔蒂地球观测中心的海洋地学数据库系统。IEDA拥有EarthChem和MGDS中的一系列数据库和数据集,包括来自海洋、大陆、极地的各种固体地球数据,供全世界各类社会团体使用。PetDB主界面2.PetDB数据查询： PetDB拥有强大的数据查询能力,可以支持各种参数、各种条件的独立查询或组合查询,一步一步聚焦到用户需要的样品或数据。常用的查询条件包括经纬度、地理名称、构造环境、样品特征、航次信息、数据

15、可用性、数据库版本、样品编号等。 按经纬度查询,可以手动输入选区的经纬坐标,北纬东经为正值,南纬西经为负值,纬度范围-9090,经度范围-180180。同时可以在地图上拉水平展布的矩形框选择,目前还不支持任意多边形的选择查询。此外还可以按水深范围查找样品,海平面以下水深用负值表示。 按地理名称查询,根据样品所处的位置名称或地理要素类型来设置查询条件,地理名称可以来自不同尺度,如大洋的名称、海山名、海台名、断裂带名称等。可以同时设定多个地名进行综合查询。 按所处的构造环境、地貌单元或其他样品属性分类查询,分了洋脊区、岛弧、弧后盆地、火山渣锥、克拉通、火山道、焦点区、残留洋脊、断裂带、洋岛、岛群、

16、海山、海山链、大火成岩省、所属洋区或海区、洋底高原、洋盆、数据来源国家。 按样品特征查询,如根据样品的采样方式查询,区分拖网、抓斗、钻探、深潜等不同来源样品；如按样品的蚀变程度,区分不同蚀变状况的样品数据；如按样品的岩性,区分基性岩、基性侵入岩、超镁铁质岩、玄武质岩等不同岩性的数据。按航次信息查询,如航次编号、考察船名称、调查年份、首席科学家、航次组织单位等。 按数据可用性查询,查找具有指定数据项的数据条目,如查找含有主量元素数据的样品数据。 此外,还可以按数据提供者或来源文献信息查询,按样品编号查询,甚至按数据库版本进行查询,查找特定更新阶段内新增的数据,方便在原有的基础上只追加更新的数据,

17、而无需重新下载所有数据。3.PetDB数据结果输出及应用：PetDB数据库平台对查询结果的输出符合人性化设计,不仅给用户提供了所查询的数据主体,同时也给出了数据主体对应的元数据。数据主体一般包括全岩分析数据、矿物分析数据、岩石矿物模式分析数据和包裹体分析数据等。元数据则包括参考文献信息、航次信息、样品信息等。 数据主体的输出可根据用户需求设定选用的数据字段（数据列）,如只输出主量元素中的部分元素数据。另一方面,数据条目（数据行）的输出也可以有2种方式：直接输出和整编后输出（precompiled）。直接输出是指将一个样品由同种分析方法获得的数据或同一文献来源的数据作为单独数据行输出。一个样品的

18、数据可能会分多行显示,表示不同来源或不同测试方法。而整编后输出则将一个样品的数据归整到一行,当数据有重复和冲突时,系统会自己选择其认为质量较高的数据,这样方便用户使用,提高数据处理的效率。数据冲突时其整编的规则为：对于同位素数据,选用最新发表的数据,而摒弃较老的数据,相同时间发表的数据则以数据的标准差作为筛选标准。对于主量元素、稀土元素和其他微量元素,则按分析方法的优先级进行筛选,一般主量元素优选XRF分析结果,微量元素（包括稀土元素）采用质谱分析结果。如果是相同分析方法的冲突数据,则比较数据发表的时间先后,最新的数据被系统保留输出。 查询结果对应的元数据信息非常丰富,并且相互之间通过超链接形

19、式密切关联。如点选参考文献信息（ViewReferences）,可以看到数据来源的参考文献列表,列表可以按不同字段进行排序显示,也可下载整个列表。文献列表中的datatables链接可以打开显示各条文献的详细信息,包括DOI链接,以及文献中被PetDB收录的原始数据表,实现了数据的溯源。点选航次信息（ViewExpeditions）,可以看到数据来源的航次列表,显示各航次的基本信息,各航次名称链接可以打开显示航次详细信息,并提供了站位信息链接、样品信息链接和参考文献链接。打开站位信息链接,可以浏览站位基本信息表,各站位名链接到站位详细信息页面,页面除展示站位信息外,还包括站位位置图示、航次信息

20、链接和样品信息链接。点选样品信息链接（View/PickSamples）,可以显示查询结果的样品信息表,包括样品编号、类型、岩性、采样方式、蚀变程度、样品位置、所处构造环境等信息,打开样品编号链接,可以显示样品的详细信息,除样品基本信息外,还提供样品对应的航次信息链接和站位信息链接,提供了样品的主体数据表,以及数据来源文献链接和数据测试方法链接。数据测试方法链接展示了数据质量信息,包括数据测试方法、分析实验室、标样测试情况、标准化情况、数据精确度等。四、测井数据处理与解释1关于ResFormResForm是利用Microsoft Visual Studio .NET技术开发的全新软件平台，它不

21、仅继承了多年来开发高品质、好用、实用工具软件与绘图软件的积累，而且准确把握住油田实际工作的本质与核心，是石油软件技术的一项重大突破。ResForm是新一代软件平台，以ResForm为基础可以开发一系列应用软件产品，还可以作为架构服务提供商、应用程序提供商，开展全方位的网络服务和网络资源共享服务的开发工作。基于ResForm构架的各类应用软件可以共用前端，减少用户学习新软件的时间，同时大幅降低用户的采购成本和维护成本。ResForm独有面向任务的系统构架和开发模式，特别适合中国石油勘探开发研究的实际情况和工作特点。（1）快速高质量地完成油田特定的研究工作任务；（2）实现资源整合及现有资源的有效利

22、用；（3）实现协同与集群工作环境，为研究团队圆满完成工作提供保障；（4）满足油田越来越复杂、更为具体的工作要求，适应油田业务的发展与变化；（5）基于ResForm构架的各类应用软件，具备出色的操控性能、丰富的编辑能力以及相近的操作方式和使用方法。2基于ResForm构架的全互动多井精细解释系统（SinoLog Pro）随着油田勘探开发的深入，勘探程度日益提高，积累了种类繁杂、数量巨大、表现形式多样的各类井筒资料，勘探开发研究工作无不倚重于对这些数据资料的综合应用，为此迫切需要一个利用这些数据资料进行综合对比、分析和判断，完成从定性到定量地全方位、精细化综合研究，并快速形成可视化地质图形及研究成果的软件工具。 全互动多井精细解释系统（SinoLog Pro）是卡奔软件公司在此背景下于2011年自主研发完成的新产品，保留了地质研究工作室（ResForm GeoOffice）所有功能，首次实现了图版、单井图、平面图、剖面图、数据表的双屏关联互动。通过点线面联动、图表的互动功能，灵活便捷的图、表工具以及高效的批处理和强大的自动化功能，真正实现了测井、地质、油藏等各领域、各学科紧密结合的深层次综合研究。（1）双屏关联互动具有数据表-单井图、图版-数据表-单井图、地层对比图-单井图、油气藏剖面图-单井图、平面图-剖面图、平面图-单井图的双屏全互动关联功能。无论修改图版、数据表还是测井解