基于HPF的地震资料并行处理系统研究与实现

文中首先分析了地震资料并行处理的必要性，在介绍HPF高性能并行语言的特点后，着重讨论了p-HPF编译系统的体系结构与关键技术，然后，在分析地震资料自身特征和处理过程模块化程序设计的特点后，给出了地震资料处理的并行策略和一般SPMD程序的实现框图，最后，用一个简单的例子展示了HPF程序对于不同数据规模的并行效率，并用实际地震资料实现了大规模并行处理。     

HPF高性能语言在地震资料并行处理中的应用

HPF（High Performance Fortran)是HPF论坛1993年推出的一种高性能数据并行语言。文章利用合作单位开发的p-HPF并行编译系统,在地震资料处理中得到了大规模的工业应用,基准测试程序和实际资料处理结果表明,基于HPF的地震资料并行处理具有可编程性强,可移植性好和并行效率高等特点,具有很好的应用前景。     

Linux环境中Fortran与C混合编程方法研究

在Linux系统中存在大量优秀的Fortran和C的源代码和程序库,为有效的利用这些软件资源,发挥不同语言各自的优势,探讨了4种混合编程方法--基于外部数据混编、基于CORBA混编、基于f2c混编、基于cfortrab混编,并论述了各方法的基本原理、实现步骤,比较了各方法的优缺点和适用范围.     

三维地震资料频率-波数域波动方程偏移

在频率-波数域中,详细地推导出了对地震记录进行三维偏移归位的全部计算公式,并给出了能在中小型计算机上实施的程序结构和流程。对该方法的合理性用理论模型进行了试验,并给出了三维理论模型以及三维偏移理论剖面和三维偏移地震记录剖面及其它们的横向切片。通过实际计算以及对二维偏移和三维偏移两者效果的比较,表明三维偏移除了具有高偏移精度和高信噪比之外,而且还有效地压制了侧面波。     

在频率—波数域实现波动方程基准面校正

 本文根据波动方程基准面校正数理推导的结果,将相移算子分解为偏移算子、延拓算子和位移算子,从而得到纵横向变速条件下在频率—波数域实现波场延拓的方法,并给出实现波动方程基准面校正的5个具体步骤。对复杂地表区实际资料的处理结果表明,波动方程基准面校正能更好地消除起伏地表和复杂地表结构对数据的影响,为后续处理的速度分析和同相叠加奠定了良好的基础。     

叠前深度偏移及应用研究

在复杂构造区,叠前时间偏移往往得不到精确的地下构造形态,叠前深度偏移是一种解决复杂构造成像的有效手段.叠前深度偏移的关键是求取叠前深度偏移速度,由于叠前深度偏移速度和剖面深度之间存在着紧密耦合关系,不存在直接解,只能用逐步逼近法求解叠前深度偏移速度,整个求解过程包含3次偏移速度扫描和8种速度求取,这是一个逐步收敛的过程,速度的正确性由稳定性和有效性两个标准来衡量.用自行开发的BGSS地震资料处理系统对任丘潜山带的部分三维地震资料进行叠前深度偏移处理,得到高精度的成像结果,与钻井资料比较,最大深度相对误差为1.29%.     

HPF高性能语言在地震资料并行处理中的应用E-mail:zhangjh@mail.hdpu.edu.cn

HPF(HighPerformanceFortran)是HPF论坛1993年推出的一种高性能数据并行语言。文章利用合作单位开发的p_HPF并行编译系统,在地震资料处理中得到了大规模的工业应用。基准测试程序和实际资料处理结果表明,基于HPF的地震资料并行处理具有可编程性强、可移植性好和并行效率高等特点,具有很好的应用前景。     

在f-k域实现三维波场道内插

地震数据道内插是偏移处理前的重要工作。本文在理论模型研究的基础上 ,简要分析了在 f- x域和 f- k域二维道内插存在的问题 ,根据二维 f- k谱外推方法 ,给出了在 f- k域实现三维波场道内插的基本公式。所用算法已编制了相应的串行模块和基于 HPF(High Perform ance Fortran)高性能语言的并行程序 ,可在自行开发的微机群上得以实现。理论模型和实际资料处理结果表明 ,本文方法可以实现三维波场的精细、快速内插。     

F-K数字滤波器的设计和应用

将地震记录在二元正交基中表示为则其二维谱为然后将不需要的圆频率ω和圆波数K_x所对应的谱值充零,再用上述第一个公式作反傅氏变换,便完成了二维滤波。在程序设计中,根据公式A_p（K·2^p+j）=A_p-1(k·2^p-1+j)+A_p-1(K·2^p-1+j+2^m-1) A_p(K·2^p+j+2^p-1)=[A_p-1(K·2^p-1+j)-A_p-1(K·2^p-1+j+2^m-1)]W_N^K·2p-1排列成快速傅氏变换子程序FFT,调用FFT对地震道分别进行纵向和横向快速傅氏变换,便得二维谱。程序具有时变和空变的功能。为了加强二维滤波的功能,还设计了F-K陷波器。陷波器的主要参数是斜率和频率,斜率参数既可保留正或负视速度波组,也可同时保留在正、负视速度域范围内的波组。频率取值应该比一维滤波的取值范围稍大一些。当要保留高速波组时,高频数值应取大一些;当要保留低速波组时,低频数值应取小一些。为了提高分辨率,频率采样间隔应小于7.8赫兹,波数采样间隔应小于0.0003125/米。