东北石油大学应用地球物理程序设计报告

《地震记录的频谱分析及人工合成地震记录的原理与实现》《应用地球物理程序设计》PAGEPAGE36PAGEPAGE35第一章我国石油工业发展概况1.1我国石油工业的发展之路人类在经历了薪柴和煤炭时代之后，20世纪70年代开始，进入了以石油为主的时代，石油是重要能源、化工原料和战略物资。我国石油工业的发展经历了四个阶段，一是探索成长阶段(20世纪50年代：以1959年发现大庆油田为标志；二是快速发展阶段(20世纪60～70年代)：主要是1965年结束对进口石油的依赖，实现自给，还相继发现并建成了胜利、大港、长庆等一批油气田，全国原油产量迅猛增长，1978年突破1亿吨大关，我国从此进入世界主要产油大国行列；三是稳步发展阶段(20世纪80年代)：这一阶段石油工业的主要任务是稳定1亿吨原油产量。这十年间我国探明的石油储量和建成的原油生产能力相当于前30年的总和，油气总产量相当于前30年的1.6倍；四是战略转移阶段(20世纪90年代至今)：90年代初我国提出了稳定东部、发展西部、开发海洋、开拓国际的战略方针，东部油田成功实现高产稳产，特别是大庆油田连续27年原油产量超过5000万吨，创造了世界奇迹；西部和海上油田、海外石油项目正在成为符合中国现实的油气资源战略接替区。随着我国经济持续稳定的发展，我国已成为世界上最具潜力的石油天然气市场，对原油进口依存度逐年攀升，2009年，原油进口依存度首次超过50%的警戒线，但同时我国石油进口来源和石油运输线相对单一，进一步加剧了我们对国家能源安全的担忧。在经济发展对石油需求不断增大的情况下，我国石油工业应如何发展以满足国民经济和社会发展的需要成为举国上下关注的话题。1.2中国石油工业发展战略探讨随着经济全球化,特别是中国加入WTO后国内市场国际化,国际竞争国内化趋势的加快,中国石油工业面临着前所未有的机遇和挑战。本文首先分析了中国石油工业的现状和特点,综合概述了世界石油工业的发展趋势,在此基础上,提出了中国石油工业的发展战略,认为要通过加强国内油气勘探,提高石油自给率,要加快天然气的开发和利用,提高天然气在能源结构中的比重,同时要开拓国际市场,安全有效地利用国际石油资源,最后提出石油公司要建立良好的竞合关系,加速石油石化公司的市场化进程,提高国际竞争力。1.3我国石油工业可持续发展评价与预测研究石油被称为工业的“粮食”和“血液”,是一种关系国计民生的重要战略物资和特殊商品,具有广泛的用途和重要的资源价值。我国石油工业作为一种以石油资源为基础的经济生产行业,是保障国家经济发展的重要产业,对经济的发展做出了重要的贡献。如何促进油气资源的开发利用与社会经济及生态环境持久的协调发展成为当今我国经济社会发展面临的一大难题。本文将我国石油工业可持续发展系统视为一个由相互关联、相互依赖、相互作用的资源、经济、社会、生态环境等四个子系统按照一定的层次和结构构成的整体,在界定我国石油工业可持续发展的内涵和现状分析的基础上对该系统的可持续发展水平和系统协调水平进行评价和趋势预测,力求全面、深入地揭示一定时间与空间内的系统结构、功能、环境和综合效益状况和发展趋势,从而针对性地采取解决问题的办法,制定正确、切实、可行的可持续发展策略。本文在对已有可持续发展理论和方法研究及总结的基础上,分析总结我国石油工业可持续发展的定义、内涵及特征,并对我国石油工业可持续发展能力进行界定。我国石油工业可持续发展的现状分析是进行可持续发展评价和趋势预测的基础和支撑。考虑到我国石油工业系统的开放性及结构层次的复杂性,本文从世界油气资源的生产和消费形势、我国油气资源的生产和消费形势、我国石油行业的基本情况、我国石油工业发展对生态环境的影响以及代油能源和石油战略储备的发展等现状进行全方位的分析和研究,为我国石油工业可持续发展的评价和趋势预测做好铺垫。科学合理的指标体系是进行评价的基础。本文在以系统的观点对我国石油工业可持续发展系统进行科学、系统地全过程动态分析的基础上,确定了指标体系构建的指导思想、原则和指标体系框架,构建了包含资源、经济、社会和生态环境4个方面66个指标的我国石油工业可持续发展评价指标体系,为后文的分析、设计、规划、预测、决策等工作奠定了坚实的基础。考虑到不同评价方法得出的评价结论不一致的情况,本文采用基于一致性的组合评价方法,并引入可持续发展水平、协调水平、可持续协调发展水平及总体可持续协调发展水平等概念,分别对我国石油工业系统及其资源子系统、经济子系统、社会子系统、生态环境子系统等四个方面来评价我国石油工业可持续发展水平,剖析我国石油工业可持续发展中存在的问题,为达到合理利用资源、改善生态环境、促进经济社会持续发展的效果提供了良好的基础。我国石油工业系统是一个行业独特、包含因素众多、结构层次复杂的开放大系统,其可持续发展过程中的影响因素较多。本文采用灰色关联分析方法首先对影响我国石油工业各子系统的因素进行筛选,并对筛选出的指标进行灰色预测,考虑到系统的不确定性与复杂性,利用支持向量机(SVM)对2009-2015年我国石油工业可持续发展趋势进行预测。最后,根据上文我国石油工业可持续发展水平及各子系统协调水平的评价及发展趋势预测结果,有针对性地提出我国石油工业可持续发展的对策建议。1.4中国石油工业未来发展战略研究石油是关乎国民经济持续发展、社会和谐进步的全局性和战略性问题。本文运用发展的、联系的、辩证的思维方式，运用当前与长运、国内与国外等“五个结合”的研究方法，立足于中国石油工业的历史和现状，瞩目于全球经济一体化发展趋势，着眼于国民经济协调、可持续发展，对我国石油面临的形势进行深入分析，对石油未来发展进行了细致研究，对维护国家能源安全，推进国民经济健康可持续发展，具有积极的借鉴意义和参考价值。随之，深入研究了我国石油发展面临的油价、油源、运输通道和政治因素“四大风险”，揭示了国民经济快速增长对石油的高需求与石油产量低增长等“四大矛盾”，详细分析了我国石油未来发展面临的基本现状和严峻挑战。如何采取有效措施，促进石油工业持续发展，保障国家经济安全，是全文的重点章节。论文提出，通过采取七项措施有效破解我国石油发展面临的重大问题。首先，眼睛向内，把保持合理的自给率作为石油战略的基石，以稳定东部、加快西部、突破海上的战略构想，勾画了国内石油工业发展的宏观布局。继而放眼海外，以全球化的石油资源观为理论基础，强调从国家层面制定海外资源经营战略，扩大石油外交，加强石油合作，建立多元化海外石油供应体系和贸易体系，积极有序地进行海外资源开发，在更大范围、更广领域、更高层次上分享国际石油资源。随后，阐述技术创新的重要性，打造核心竞争实力，引领和支撑石油工业发展。接着，论文从石油工业管理体制、石油法规体系和市场环境三个方面，论述了有序、竞争、开放的石油市场体系对确保石油未来发展的重要意义。论文强调要以循序渐进、逐步发展的方式，选取科学合理的管理模式，逐步建立国家石油战略储备，并将石油期货作为推动石油工业未来发展的重大战略措施之一。论文还展示了风能、水能、核能、太阳能等石油替代能源的良好发展前景。同时，论文从建设节约型社会的高度，提出建立健全节能标准体系，充分发挥市场机制作用，综合运用经济、法律、行政等管理手段，不断提高石油的利用效率和效益，为石油工业未来探索一条消耗低、发展快、可持续、高效益的新型石油工业发展之路。最后，论文以笔者所在的中原油田为例，介绍了这个新中国最后一个以会战形式开发的油田走过的不凡道路、取得的辉煌成绩、积累的可贵经验，并重点介绍了面对新形势、新任务，油田在“十二五”期间制定的发展战略、奋斗目标和主要措施，试图以小见大，反映出我国石油石化企业正以强烈的责任感和紧迫感，在把握大势、顺应趋势、发挥优势中抢抓机遇，在应对挑战、抵御风险、破解难题中加快发展，为确保国家能源安全、实现民族伟大复兴而努力奋斗！第二章地震勘探原理2.1概述地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是钻探前勘测石油、天然气资源、固体资源地质找矿的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。2.2勘探原理在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面。地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层理勘探方法。地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。地震勘探的难题是分辨率的提高，高分辨率有助于对地下精细的构造研究，从而更详细了解地层的构造与分布。2.3应用范围爆炸震源是地震勘探中广泛采用的非人工震源。目前已发展了一系列地面震源，如重锤、连续震动源、气动震源等，但陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药。海上地震勘探除采用炸药震源之外，还广泛采用空气枪、蒸汽枪及电火花引爆气体等方法。2.4地震勘探地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震勘探也得到广泛应用。20世纪80年代以来，对某些类型的金属矿的勘查也有选择地采用了地震勘探方法。2.5起源地震勘探始于19世纪中叶。1845年,R.马利特曾用人工激发的地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度。这可以说是地震勘探方法的萌芽。在第一次世界大战期间，交战双方都曾利用重炮后坐力产生的地震波来确定对方的炮位。2.6反射法地震勘探最早起源于1913年前后R.费森登的工作,但当时的技术尚未达到能够实际应用的水平。1921年，J.C.卡彻将反射法地震勘探投入实际应用，在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的清晰的反射波。1930年，通过反射法地震勘探工作,在该地区发现了3个油田。从此，反射法进入了工业应用的阶段。2.7发展历程阶段地震仪代表技术数据维数解决主要问题50年前光点照相记录人工处理1D构造单元、有利构造盆地查明区域构造特征50年代模拟磁带记录多次覆盖2D60年代数字地震仪多次覆盖、偏移技术2D70年代预测和识别油气圈闭形态80年代三维地震3D/3C查明复杂构造隐蔽油气藏90年代叠前深度偏移、开发地震21世纪万道数字地震仪各向异性技术、开发地震4D/9C精细油藏描述2.8折射法折射法地震勘探始于20世纪早期德国L.明特罗普的工作。20年代，在墨西哥湾沿岸地区，利用折射法地震勘探发现很多盐丘(见底辟构造)。30年代末，苏联Г.А.甘布尔采夫等吸收了反射法的记录技术，对折射法作了相应的改进。早期的折射法只能记录最先到达的折射波，改进后的折射法还可以记录后到的各个折射波，并可更细致地研究波形特征。50～60年代，反射法的光点照相记录方式被模拟磁带记录方式所代替，从而可选用不同因素进行多次回放，提高了记录质量。70年代，模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代，形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖技术、地震数据处理技术相互结合的完整技术系统，大大提高了记录精度和解决地质问题的能力。2.9流体性质从70年代初期开始，采用地震勘探方法研究岩性和岩石孔隙所含流体成分。根据地震时间剖面振幅异常来判定气藏的“亮点”分析，以及根据地震反射波振幅与炮检距关系来预测油气藏（见圈闭）的AVO分析,已有许多成功的例子。从地震反射波推算地层波阻抗和层速度的地震拟测井技术，在条件有利时，可以取得有地质解释意义的实际效果。现代的地震勘探正由以构造勘探为主的阶段向着岩性勘探的方向发展。中国于1951年开始进行地震勘探，并将其应用于石油和天然气资源勘查、煤田勘查、工程地质勘查及某些金属矿的勘查。2.10勘探过程地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。2.10.1数据采集在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。安排测线采用与地质构造走向相垂直的方向。依观测仪器的不同，检波器或检波器组的数量少的有24个、48个，多的有96个、120个、240个甚至1000多个。每个检波器组等效于该组中心处的单个检波器。每个检波器组接收的信号通过放大器和记录器，得到一道地震波形记录，称为记录道。为适应地震勘探各种不同要求，各检波器组之间可有不同排列方式，如中间放炮排列、端点放炮排列等。记录器将放大后的电信号按一定时间间隔离散采样，以数字形式记录在磁带上。磁带上的原始数据可回放而显示为图形。常规的观测是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。这种二维的数据形式难以确定侧向反射的存在以及断层走向方向等问题，为精细详查地层情况以及利用地震资料进行储集层描述，有时在地面的一定面积内布置若干条测线，以取得足够密度的三维形式的数据体，这种工作方法称为三维地震勘探。三维地震勘探的测线分布有不同的形式，但一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置，使中点分布于一定的面积之内。2.10.2数据处理数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言──地震剖面图或构造图。经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。还可与测井资料、钻井资料综合进行解释(见钻孔地球物理勘探)，进行储集层描述，预测油气及划定油水分界。削弱干扰、提高信噪比和分辨率是地震数据处理的重要目的。根据所需要的反射与不需要的干扰在波形上的不同与差异进行鉴别，可以削弱干扰。震源波形已知时，信号校正处理可以校正波形的变化，以利于反射的追踪与识别。对高次覆盖记录提供的重覆信息进行叠加处理以及速度滤波处理，可以削弱许多类型的相干波列和随机干扰。预测反褶积和共深度点叠加，可消除或减弱多次反射波。统计性反褶积处理有助于消除浅层混响，并使反射波频带展宽，使地震子波压缩，有利于分辨率的提高。地震数据处理的另一重要目的是实现正确的空间归位。各种类型的波动方程地震偏移处理是构造解释的重要工具，有助于提供复杂构造地区的正确地震图像。地震数据处理需进行大数据量运算，现代的地震数据处理中心由高速电子数字计算机及其相应的外围设备组成。常规地震数据处理程序是复杂的软件系统。2.10.3资料解释：、包括地震构造解释、地震地层解释及地震烃类解释或地震地质解释。地震构造解释以水平叠加时间剖面和偏移时间剖面为主要资料，分析剖面上各种波的特征，确定反射标准层层位和对比追踪，解释时间剖面所反映的各种地质构造现象，构制反射地震标准层构造图。地震地层解释以时间剖面为主要资料，或是进行区域性地层研究，或是进行局部构造的岩性岩相变化分析。划分地震层序是地震地层解释的基础，据此进行地震层序之沉积特征及地质时代的研究，然后进行地震相分析，将地震相转换为沉积相，绘制地震相平面图，划分出含油气的有利相带。地震烃类解释利用反射振幅、速度及频率等信息，对含油气有利地区进行烃类指标分析。通常需综合运用钻井资料与测井资料进行标定分析与模拟解释，对地震异常作定性与定量分析,进一步识别烃类指示的性质,进行储集层描述，估算油气层厚度及分布范围等。2.11勘探方法包括反射法、折射法和地震测井）。三种方法在陆地和海洋均可应用。研究很浅或很深的界面、寻找特殊的高速地层时，折射法比反射法有效。但应用折射法必须满足下层波速大于上层波速的特定要求，故折射法的应用范围受到限制。应用反射法只要求岩层波阻抗有所变化，易于得到满足，因而地震勘探中广泛采用的是反射法。2.11.1反射法利用反射波的波形记录的地震勘探方法。地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时，一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播。在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响，在噪声背景相当强的条件下，通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。地下每个波阻抗变化的界面，如地层面、不整合面（见不整合）、断层面（见断层）等都可产生反射波。在地表面接收来自不同界面的反射波，可详细查明地下岩层的分层结构及其几何形态。反射波的到达时间与反射面的深度有关，据此可查明地层埋藏深度及其起伏。随着检波点至震源距离（炮检距）的增大，同一界面的反射波走时按双曲线关系变化，据此可确定反射面以上介质的平均速度。反射波振幅与反射系数有关，据此可推算地下波阻抗的变化，进而对地层岩性作出预测。反射法勘探采用的最大炮检距一般不超过最深目的层的深度。除记录到反射波信号之外，常可记录到沿地表传播的面波、浅层折射波以及各种杂乱振动波。这些与目的层无关的波对反射波信号形成干扰，称为噪声。使噪声衰减的主要方法是采用组合检波，此外还需在地震数据处理中采取进一步的措施。反射法观测广泛采用多次覆盖技术。连续地相应改变震源与检波点在排列中所在位置，在水平界面情形下，反射点在炮检距中心点的正下方。具有共同中心反射点的相应各记录道组成共中心点道集，它是地震数据处理时所采用的基本道集形式，称为CDP道集。多次覆盖技术具有很大的灵活性，除CDP道集之外,视数据处理或解释之需要,还可采用具有共同检波点的共检波点道集、具有共同炮点的共炮点道集、具有相同炮检距的共炮检距道集等不同的道集形式。反射法可利用纵波反射和横波反射。岩石孔隙含有不同流体成分，岩层的纵波速度便不相同，从而使纵波反射系数发生变化。当所含流体为气体时，岩层的纵波速度显著减小，含气层顶面与底面的反射系数绝对值往往很大，形成局部的振幅异常，这是出现“亮点”的物理基础。横波速度与岩层孔隙所含流体无关，流体性质变化时，横波振幅并不发生相应变化。但当岩石本身性质出现横向变化时，则纵波与横波反射振幅均出现相应变化。因而，联合应用纵波与横波，可对振幅变化的原因作出可靠判断，进而作出可靠的地质解释。地层的特征是否可被观察到，取决于与地震波波长相比它们的大小。地震波波速一般随深度增加而增大，高频成分随深度增加而迅速衰减，从而频率变低，因此波长一般随深度增加而增大。波长限制了地震分辨能力，深层特征必须比浅层特征大许多，才能产生类似的地震显示。如各反射界面彼此十分靠近，则相邻界面的反射往往合成一个波组，反射信号不易分辨，需采用特殊数据处理方法来提高分辨率。2.11.2折射法利用折射波（又称明特罗普波或首波）的地震勘探方法。地层的地震波速度如大于上面覆盖层的波速，则二者的界面可形成折射面。以临界角入射的波沿界面滑行，沿该折射面滑行的波离开界面又回到原介质或地面，这种波称为折射波。折射波的到达时间与折射面的深度有关，折射波的时距曲线（折射波到达时间与炮检距的关系曲线）接近于直线，其斜率决定于折射层的波速。震源附近某个范围内接收不到折射波，称为盲区。折射波的炮检距往往是折射面深度的几倍，折射面深度很大时，炮检距可长达几十公里。2.11.3地震测井直接测定地震波速度的方法。震源位于井口附近，检波器沉放于钻孔内，据此测量井深及时间差，计算出地层平均速度及某一深度区间的层速度。由地震测井获得的速度数据可用于反射法或折射法的数据处理与解释。在地震测井的条件下亦可记录反射波，这类工作方法称为垂直地震剖面(VSP)测量,这种工作方法不仅可准确测定速度数据，且可详查钻孔附近地质构造情况。第三章Linux操作系统及SU处理平台简介Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux操作系统诞生于1991年的10月5日（这是第一次正式向外公布的时间）。Linux存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。3.1简史编辑Linux操作系统的诞生创始人林纳斯·托瓦兹、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱：UNIX操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准和Internet网络。1981年IBM公司推出微型计算机IBMPC。1991年，GNU计划已经开发出了许多工具软件，最受期盼的GNUC编译器已经出现，GNU的操作系统核心HURD一直处于实验阶段，没有任何可用性，实质上也没能开发出完整的GNU操作系统，但是GNU奠定了Linux用户基础和开发环境。1991年初，林纳斯·托瓦兹开始在一台386sx兼容微机上学习minix操作系统。1991年4月，林纳斯·托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。1991年4月13日在comp.os.minix上发布说自己已经成功地将bash移植到了minix上，而且已经爱不释手、不能离开这个shell软件了。1991年7月3日，第一个与Linux有关的消息是在comp.os.minix上发布的（当然此时还不存在Linux这个名称，当时林纳斯·托瓦兹的脑子里想的可能是FREAX，FREAX的英文含义是怪诞的、怪物、异想天开等）。1991年的10月5日，林纳斯·托瓦兹在comp.os.minix新闻组上发布消息，正式向外宣布Linux内核的诞生（Freeminix-likekernelsourcesfor386-AT）。1993年，大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作，其中核心组由5人组成，此时Linux0.99的代码大约有十万行，用户大约有10万左右。1994年3月，Linux1.0发布，代码量17万行，当时是按照完全自由免费的协议发布，随后正式采用GPL协议。1995年1月，BobYoung创办了RedHat（小红帽），以GNU/Linux为核心，集成了400多个源代码开放的程序模块，搞出了一种冠以品牌的Linux，即RedHatLinux,称为Linux"发行版"，在市场上出售。这在经营模式上是一种创举。1996年6月，Linux2.0内核发布，此内核有大约40万行代码，并可以支持多个处理器。此时的Linux已经进入了实用阶段，全球大约有350万人使用。1998年2月，以EricRaymond为首的一批年轻的"老牛羚骨干分子"终于认识到GNU/Linux体系的产业化道路的本质，并非是什么自由哲学，而是市场竞争的驱动，创办了"OpenSourceIntiative"（开放源代码促进会）"复兴"的大旗，在互联网世界里展开了一场历史性的Linux产业化运动。2001年1月，Linux2.4发布，它进一步地提升了SMP系统的扩展性，同时它也集成了很多用于支持桌面系统的特性：USB，PC卡（PCMCIA）的支持，内置的即插即用，等等功能。2003年12月，Linux2.6版内核发布，相对于2.4版内核2.6在对系统的支持都有很大的变化。2004年的第1月，SuSE嫁到了Novell，SCO继续顶着骂名四处强行“化缘”，Asianux，MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度赢利。3月SGI宣布成功实现了Linux操作系统支持256个Itanium2处理器。3.2文件系统编辑文件类型3.2.1普通文件（regularfile）就是一般存取的文件，由ls-al显示出来的属性中，第一个属性为[-]，例如[-rwxrwxrwx]。另外，依照文件的内容，又大致可以分为：1、纯文本文件（ASCII）：这是Unix系统中最多的一种文件类型，之所以称为纯文本文件，是因为内容可以直接读到的数据，例如数字、字母等等。设置文件几乎都属于这种文件类型。举例来说，使用命令“cat~/.bashrc”就可以看到该文件的内容（cat是将文件内容读出来）。3.2.2二进制文件（binary）系统其实仅认识且可以执行二进制文件（binaryfile）。Linux中的可执行文件（脚本，文本方式的批处理文件不算）就是这种格式的。举例来说，命令cat就是一个二进制文件。3、数据格式的文件（data）：有些程序在运行过程中，会读取某些特定格式的文件，那些特定格式的文件可以称为数据文件（datafile）。举例来说，Linux在用户登入时，都会将登录数据记录在/var/log/wtmp文件内，该文件是一个数据文件，它能通过last命令读出来。但使用cat时，会读出乱码。因为它是属于一种特殊格式的文件。目录文件（directory）：就是目录，第一个属性为[d]，例如[drwxrwxrwx]。连接文件（link）：类似Windows下面的快捷方式。第一个属性为，例如[lrwxrwxrwx]。设备与设备文件（device）：与系统外设及存储等相关的一些文件，通常都集中在/dev目录。通常又分为两种：块设备文件：就是存储数据以供系统存取的接口设备，简单而言就是硬盘。例如一号硬盘的代码是/dev/hda1等文件。第一个属性为[b]。字符设备文件：即串行端口的接口设备，例如键盘、鼠标等等。第一个属性为[c]。套接字（sockets）：这类文件通常用在网络数据连接。可以启动一个程序来监听客户端的要求，客户端就可以通过套接字来进行数据通信。第一个属性为[s]，最常在/var/run目录中看到这种文件类型。3.2.3管道（FIFO,pipe）FIFO也是一种特殊的文件类型，它主要的目的是，解决多个程序同时存取一个文件所造成的错误。FIFO是first-in-first-out（先进先出）的缩写。第一个属性为[p]。文件结构/：根目录，所有的目录、文件、设备都在/之下，/就是Linux文件系统的组织者，也是最上级的领导者。/bin：bin就是二进制（binary）英文缩写。在一般的系统当中，都可以在这个目录下找到linux常用的命令。系统所需要的那些命令位于此目录。/boot：Linux的内核及引导系统程序所需要的文件目录，比如vmlinuzinitrd.img文件都位于这个目录中。在一般情况下，GRUB或LILO系统引导管理器也位于这个目录。/cdrom：这个目录在刚刚安装系统的时候是空的。可以将光驱文件系统挂在这个目录下。例如：mount/dev/cdrom/cdrom/dev：dev是设备（device)的英文缩写。这个目录对所有的用户都十分重要。因为在这个目录中包含了所有linux系统中使用的外部设备。但是这里并不是放的外部设备的驱动程序。这一点和常用的windows,dos操作系统不一样。它实际上是一个访问这些外部设备的端口。可以非常方便地去访问这些外部设备，和访问一个文件，一个目录没有任何区别。/etc：etc这个目录是linux系统中最重要的目录之一。在这个目录下存放了系统管理时要用到的各种配置文件和子目录。要用到的网络配置文件，文件系统，x系统配置文件，设备配置信息，设置用户信息等都在这个目录下。/home：如果建立一个用户，用户名是"xx",那么在/home目录下就有一个对应的/home/xx路径，用来存放用户的主目录。/lib：lib是库（library）英文缩写。这个目录是用来存放系统动态连接共享库的。几乎所有的应用程序都会用到这个目录下的共享库。因此，千万不要轻易对这个目录进行什么操作，一旦发生问题，系统就不能工作了。/lost+found：在ext2或ext3文件系统中，当系统意外崩溃或机器意外关机，而产生一些文件碎片放在这里。当系统启动的过程中fsck工具会检查这里，并修复已经损坏的文件系统。有时系统发生问题，有很多的文件被移到这个目录中，可能会用手工的方式来修复，或移到文件到原来的位置上。/mnt：这个目录一般是用于存放挂载储存设备的挂载目录的，比如有cdrom等目录。可以参看/etc/fstab的定义。/media：有些linux的发行版使用这个目录来挂载那些usb接口的移动硬盘（包括U盘）、CD/DVD驱动器等等。/opt：这里主要存放那些可选的程序。/proc：可以在这个目录下获取系统信息。这些信息是在内存中，由系统自己产生的。/root：Linux超级权限用户root的家目录。/sbin：这个目录是用来存放系统管理员的系统管理程序。大多是涉及系统管理的命令的存放，是超级权限用户root的可执行命令存放地，普通用户无权限执行这个目录下的命令，这个目录和/usr/sbin;/usr/X11R6/sbin或/usr/local/sbin目录是相似的，凡是目录sbin中包含的都是root权限才能执行的。/selinux：对SElinux的一些配置文件目录，SElinux可以让linux更加安全。/srv服务启动后，所需访问的数据目录，举个例子来说，www服务启动读取的网页数据就可以放在/srv/www中/tmp：临时文件目录，用来存放不同程序执行时产生的临时文件。有时用户运行程序的时候，会产生临时文件。/tmp就用来存放临时文件的。/var/tmp目录和这个目录相似。/usr这是linux系统中占用硬盘空间最大的目录。用户的很多应用程序和文件都存放在这个目录下。在这个目录下，可以找到那些不适合放在/bin或/etc目录下的额外的工具/usr/local：这里主要存放那些手动安装的软件，即不是通过“新立得”或apt-get安装的软件。它和/usr目录具有相类似的目录结构。让软件包管理器来管理/usr目录，而把自定义的脚本（scripts)放到/usr/local目录下面、。/usr/share：系统共用的东西存放地，比如/usr/share/fonts是字体目录，/usr/share/doc和/usr/share/man帮助文件。/var：这个目录的内容是经常变动的，看名字就知道，可以理解为vary的缩写，/var下有/var/log这是用来存放系统日志的目录。/var/www目录是定义Apache服务器站点存放目录；/var/lib用来存放一些库文件，比如MySQL的，以及MySQL数据库的的存放地。3.3主要特性编辑基本思想Linux的基本思想有两点：第一，一切都是文件；第二，每个软件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。完全免费Linux是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让Linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。完全兼容POSIX1.0标准这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。多用户、多任务Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。良好的界面Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。支持多种平台Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux2.4版内核已经能够完全支持Intel64位芯片架构。3.4桌面环境编辑介绍在图形计算中，一个桌面环境（Desktopenvironment，有时称为桌面管理器）为计算机提供一个图形用户界面（GUI）。但严格来说窗口管理器和桌面环境是有区别的。桌面环境是最近发展起来的桌面图形环境，它的主要目标是为Linux/Unix操作系统提供一个更加完备的界面以及大量各类整合工具和使用程序，其基本易用性吸引着大量的新用户。桌面环境名称来自桌面比拟，对应于早期的文字命令行界面（CLI）。一个典型的桌面环境提供图标，视窗，工具栏，文件夹，壁纸以及像拖放这样的能力。整体而言，桌面环境在设计和功能上的特性，赋予了它与众不同的外观和感觉。种类:现今主流的桌面环境有KDE，gnome，Xfce，LXDE等，除此之外还有Ambient，EDE，IRIXInteractiveDesktop，Mezzo，Sugar，CDE等。gnome：即GNU网络对象模型环境(TheGNUNetworkObjectModelEnvironment)，GNU计划的一部分，开放源码运动的一个重要组成部分。是一种让使用者容易操作和设定电脑环境的工具。目标是基于自由软件，为Unix或者类Unix操作系统构造一个功能完善、操作简单以及界面友好的桌面环境，他是GNU计划的正式桌面。Xfce：(XFormsCommonEnvironment)创建于2007年7月，类似于商业图形环境CDE，是一个运行在各类Unix下的轻量级桌面环境。原作者OlivierFourdan最先设计XFce是基于XForms三维图形库。Xfce设计目的是用来提高系统的效率，在节省系统资源的同时，能够快速加载和执行应用程序。Fluxbox：是一个基于GNU/Linux的轻量级图形操作界面，它虽然没有GNOME和KDE那样精致，但由于它的运行对系统资源和配置要求极低，所以它被安装到很多较旧的或是对性能要求较高的机器上，其菜单和有关配置被保存于用户根目录下的.fluxbox目录里，这样使得它的配置极为便利。Enlightenment：是一个功能强大的窗口管理器，它的目标是运用户轻而易举地配置所见即所得的桌面图形界面。现在Enlightenment的界面已经相当豪华,它拥有像AfterStep一样的可视化时钟以及其它浮华的界面效果，用户不仅可以任意选择边框和动感的声音效果，最有吸引力的是由于它开放的设计思想，每一个用户可以根据自己的爱好，任意地配置窗口的边框、菜单以及屏幕上其它各个部分，而不须要接触源代码，也不须要编译任何程序。3.5常用命令编辑echo命令举例：echo$PATH。功能：将命令行中的参数显示到标准输出中。date命令举例：date。功能：显示或设置系统时间，没参数直接显示系统当前的日期和时间。passwd命令举例：passwd。功能：修改密码。file命令举例：file文件名【参数】。功能：确定指定文件类型。ls命令举例ls-a显示当前目录下的全部文件（包括隐藏文件）。功能：列出目录文件。touch命令举例：touch【选项】文件名。功能：修改指定文件的时间标签或者创建一个空文件。选项：-a仅改变指定文件的存取时间。第四章傅里叶变换基本原理及频域滤波原理傅立叶变换，表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数（正弦和/或余弦函数）或者它们的积分的线性组合。在不同的研究领域，傅立叶变换具有多种不同的变体形式，如连续傅立叶变换和离散傅立叶变换。最初傅立叶分析是作为热过程的解析分析的工具被提出的。4.1概念傅里叶变换是一种分析信号的方法，它可分析信号的成分，也可用这些成分合成信号。许多波形可作为信号的成分，比如正弦波、方波、锯齿波等，傅里叶变换用正弦波作为信号的成分。4.2定义f(t)是t的周期函数，如果t满足狄里赫莱条件：在一个周期内具有有限个间断点，且在这些间断点上，函数是有限值；在一个周期内具有有限个极值点；绝对可积。则有下图①式成立。称为积分运算f(t)的傅里叶变换，②式的积分运算叫做F(ω)的傅里叶逆变换。F(ω)叫做f(t)的像函数，f(t)叫做F(ω)的像原函数。F(ω)是f(t)的像。f(t)是F(ω)原像。①傅里叶变换②傅里叶逆变换4.3中文译名Fouriertransform或TransforméedeFourier有多个中文译名，常见的有“傅里叶变换”、“付立叶变换”、“傅立叶转换”、“傅氏转换”、“傅氏变换”、等等。为方便起见，本文统一写作“傅里叶变换”。4.4应用傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用（例如在信号处理中，傅里叶变换的典型用途是将信号分解成幅值谱——显示与频率对应的幅值大小）。4.5相关傅里叶变换属于谐波分析；傅里叶变换的逆变换容易求出，而且形式与正变换非常类似;正弦基函数是微分运算的本征函数，从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解.在线性时不变的物理系统内，频率是个不变的性质，从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取；卷积定理指出：傅里叶变换可以化复杂的卷积运算为简单的乘积运算，从而提供了计算卷积的一种简单手段；离散形式的傅立叶变换可以利用数字计算机快速地算出（其算法称为快速傅里叶变换算法（FFT)).4.6性质线性性质：傅里叶变换的线性，是指两函数的线性组合的傅里叶变换，等于这两个函数分别做傅里叶变换后再进行线性组合的结果。具体而言，假设函数和的傅里叶变换和都存在，和为任意常系数，则有尺度变换性质：若函数的傅里叶变换为，则对任意的非零实数，函数的傅里叶变换存在，且等于对于的情形，上式表明，若将的图像沿横轴方向压缩倍，则其傅里叶变换的像将沿横轴方向展宽倍，同时高度变为原来的。对于的情形，还会使得傅里叶变换的图像关于纵轴做镜像对称。平移性质：若函数的傅里叶变换为，则对任意实数，函数也存在傅里叶变换，且其傅里叶变换等于也就是说，可由向右平移得到。4.7微分关系若函数的傅里叶变换为，且其导函数的傅里叶变换存在，则有即导函数的傅里叶变换等于原函数的傅里叶变换乘以因子。更一般地，若的阶导数的傅里叶变换存在，则即阶导数的傅里叶变换等于原函数的傅里叶变换乘以因子。4.8卷积特性若函数以及都在上绝对可积，则卷积函数的傅里叶变换存在，且4.9Parseval定理以及Plancherel定理若函数以及平方可积，二者的傅里叶变换分别为与，则有上式被称为Parseval定理。特别地，对平方可积函数，有上式被称为Plancherel定理这两个定理表明，傅里叶变换是平方可积空间上的一个运算符（若不考虑因子）。4.10特殊变换连续傅里叶变换：一般情况下，若“傅里叶变换”一词的前面未加任何限定语，则指的是“连续傅里叶变换”。“连续傅里叶变换”将平方可积的函数表示成复指数函数的积分形式：上式其实表示的是连续傅里叶变换的逆变换，即将时间域函数表示为频率域的函数的积分。反过来，其正变换恰好是将频率域的函数表示为时间域的函数的积分形式。一般可称函数为原函数，而称函数为傅里叶变换的像函数，原函数和像函数构成一个傅里叶变换对（transformpair）。当为奇函数（或偶函数）时，其余弦（或正弦）分量为零，而可以称这时的变换为余弦变换（或正弦变换）。4.11傅里叶级数连续形式的傅里叶变换其实是傅里叶级数的推广，因为积分其实是一种极限形式的求和算子而已。对于周期函数，它的傅里叶级数（Fourierseries）表示被定义为：其中为函数的周期，为傅里叶展开系数，它们等于对于实值函数，函数的傅里叶级数可以写成：其中和是实频率分量的振幅。4.12离散时间傅里叶变换离散时间傅里叶变换（discrete-timeFouriertransform,DTFT）针对的是定义域为的数列。设为某一数列，则其DTFT被定义为相应的逆变换为DTFT在时域上离散，在频域上则是周期的，它一般用来对离散时间信号进行频谱分析。DTFT可以被看作是傅里叶级数的逆。4.13离散傅里叶变换为了在科学计算和数字信号处理等领域使用计算机进行傅里叶变换，必须将函数定义在离散点上而非连续域内，且须满足有限性或周期性条件。这种情况下，序列的离散傅里叶变换（discreteFouriertransform,DFT）为其逆变换为直接使用DFT的定义计算的计算复杂度为，而快速傅里叶变换（fastFouriertransform,FFT）可以将复杂度改进为。计算复杂度的降低以及数字电路计算能力的发展使得DFT成为在信号处理领域十分实用且重要的方法。4.14在阿贝尔群上的统一描述以上各种傅里叶变换可以被更统一的表述成任意局部紧致的阿贝尔群阿贝尔群上的傅里叶变换。这一问题属于调和分析的范畴。在调和分析中，一个变换从一个群变换到它的对偶群（dualgroup）。此外，将傅里叶变换与卷积相联系的卷积定理在调和分析中也有类似的结论。4.15傅里叶变换家族下表列出了傅里叶变换家族的成员。容易发现，函数在时（频）域的离散对应于其像函数在频（时）域的周期性，反之连续则意味着在对应域的信号的非周期性。变换时间域频率域连续傅里叶变换连续，非周期性连续，非周期性傅里叶级数连续，周期性离散，非周期性离散时间傅里叶变换离散，非周期性连续，周期性离散傅里叶变换离散，周期性离散，周期性4.16频域滤波频域滤波一般都将信号变换到频域，再同所设计的窗函数项乘，然后反变换到时域。窗函数是根据所需滤除的频率分量所决定的。数字域上常用的滤波是FIR，IRR。还有一种同态滤波是分离两个卷积分量的。频域滤波的意义1.在时域进行滤波，需要作卷积运算，而转化到时域做的事乘法运算，计算量小，而且有FFT和IFFT的快速算法，所以工程实现上频域滤波容易一些。2.在频域设计滤波器，滤波器参数的物理意义很明确，分析起来很直观。第五章人工合成地震记录的实现原理合成地震记录是用声波测井或垂直地震剖面资料经过人工合成转换成的地震记录（地震道）。它是地震模型技术中应用非常广泛的一种，也是层位标定、油藏描述等工作的基础，是把地质模型转化为地震信息的中间媒介。是联合高分辨率的测井信息与区域性的地震信息的桥梁，其精度直接影响到地质层位的准确标定。目前油气勘探工作越来越向隐蔽性油气藏发展，目标尺度越来越小，对合成地震记录提出了更高的要求。由于合成记录的制作过程中存在诸多的制约因素，合成地震记录与实际地震剖面往往并不能完全一致。制作原理编辑合成记录的制作是一个简化的一维正演的过程，合成记录F(t)是地震子波S(t)与反射系数R(t)褶积的结果。F(t)=S(t)×R(t)合成地震记录制作的一般流程是：由速度和密度测井曲线计算得到反射系数，将反射系数与提取的地震子波进行褶积得到初始合成地震记录。根据较精确的速度场对初始合成地震记录进行校正，再与井旁地震道匹配调整，得到最终合成地震记录。5.1质量控制合成地震记录制作主要包括计算反射系数、提取地震子波和匹配调整时深关系三个环节，如何对这三个环节进行有效的质量控制成为决定最终精度的关键，在实际制作过程中依照下列方法进行相应的质量控制。第六章利用人工合成记录进行薄层分析由附图21至附图28可知当反射层位逐渐靠近时，反射层位振幅相互影响，这是由于当反射层位相互靠近时波之间发生了干涉，当极性相同的层位相互靠近时，反射强度即波的振幅都会相互加强，当极性不同的层位相互靠近时，波的振幅相互削弱。由附图8至附图14可知当反射层位逐渐靠近时，波形由密集变为稀疏，

第七章收获与分析通过两周的理论学习和上机实践，初步了解了Linux操作系统的一些基本知识，例如Linux的概念，Linux的起源，Linux与UNIX的关系，Linux相对于UNIX以及windows操作系统的优势，还有Linux的一些常见概念，老师简单介绍了Linux的安装，Linux的引导、服务管理和关闭，Linux的桌面环境及其软件管理。还有一些上机的实际操作，一些基本的操作，如何查看目录文件，如何进入某个目录，如何拷贝复制命令，如何删除命令，Linux下的文本编辑器以及这种编辑下的编辑模式，在编辑程序方面一些具体的例如文件的打开和关闭，文件的读写，数组的开辟，编译好的程序的运行，如何显示地震数据即如何画图，常用的xgraph画图方式，还有suxwigb画图方式及psgraph画图方式，如何加道头，理论课还讲了地震勘探的一些基本概念（地震波，波前波后波面，振动图与波剖图，地震子波，波的入射反射定律），傅里叶变换的概念原理以及方法，如何调用su中已有的函数，如何调用su下的素数傅里叶变换来实现信号的频谱分析，如何加噪声，加完噪声之后的滤波方法，以及对褶积中反射系数的薄层分析，还有薄层正演的分析。地球物理学是地球科学中一门新兴的学科，但它的发展潜力是巨大的。应用地球物理学在国民经济和社会发展中发挥了重要作用，担负着勘探国家急需的能源和矿产资源的首要任务。同时社会经济建设和可持续发展对应用地球物理人才的需求量在增加，对应用地球物理人才的素质要求也在不断提高，这些对应用地球物理专业的发展既是机遇也是挑战。参考文献附录附录1：正弦波地震信号程序#include"su.h"#include"math.h"#include"stdio.h"#include"segy.h"main(){int1,lt=100;floatt=0,dt=0.001,pai=3.14,f2=90,f3=10,*data;data=alloc1float(lt);for(i=0;i<lt;i++){data[i]=sin(pai*f2*t)+cos(2*pai*f3*t);t=t+dt;}FILE*fp;fp=fopen(}附录2：雷克子波地震信号程序#include"su.h"#include"stdio.h"#include"segy.h"#include"math.h"#definepi3.1415926main(){FILE*fp1;float*bt,n=121,dt=0.001,f=60,t=0;inti;bt=alloc1float(n);fp1=fopen("ricker.dat","wb");for(i=0;i<n;i++){t=(i-60)*dt;bt[i]=(1-2*(pi*f*t)*(pi*f*t))*exp(-(pi*f*t)*(pi*f*t));}fwrite(bt,sizeof(float),n,fp1);fclose(fp1);free1float(bt);}附录3：傅里叶变换频谱分析程序#include"su.h"#include"stdio.h"#incl