一种高斯窗参数缓冲方法及装置与流程

1.本发明涉及数据处理技术，具体涉及一种高斯窗参数缓冲方法及装置。


背景技术：

2.在高斯束偏移过程中，为了提高偏移成像的效率，往往需要对道集记录进行局部倾角叠加，再利用局部倾角叠加后的地震记录进行波场延拓从而得到地震剖面。在实际地震勘探中，为了提高勘探过程中地震反射波信号的信噪比，往往通过大量炮集记录多次覆盖的方式进行勘探。在高斯束偏移中，若将每个高斯窗所对应的成像信息在炮域之间重复使用，可以有效提高偏移成像效率。所谓“每个高斯窗所对应的成像信息”主要包括通过常规的射线追踪与高斯束特有的动力学射线追踪完成之后，针对每个射线计算出对应成像点的复旅行时信息与复振幅信息，在以下说明中一律简称为“高斯窗成像参数”。
3.因为在地震勘探中，使用多次覆盖多次叠加的方法增强地震反射波信号，所以在不同的道域之间，这些高斯窗成像参数可以多次复用。然而虽然重复使用高斯窗的参数可以有效提高偏移成像效率，但是该方法需要将相关参数存储在内存中以备随时调用，这势必增加偏移成像时的内存调用影响高性能工作集群中其他进程的运行，甚至有可能造成机器上的所有正在运行程序发生内存溢出错误而崩溃。
4.在高斯束偏移过程中，通过设置一系列相互重叠的高斯窗，并将高斯窗中的地震记录通过倾角叠加的方式叠加到窗中心。在这个过程中，要进行高斯束的射线追踪与动力学射线追踪，该过程运算量较大。将计算获取的偏移成像过程中需要的参数缓存到内存中，可以有效提高成像效率。但是大规模地震数据处理时，这种缓冲处理有可能导致内存溢出错误，从而导致程序崩溃。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术所存在技术问题，本发明提供一种高斯窗参数缓冲方法及装置。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.第一方面，本发明提供一种高斯窗参数缓冲方法，用于针对地震炮集记录的偏移成像且针对每一炮的缓冲，包括：
8.步骤1：将高斯窗参数存入预设的内存缓存中；
9.步骤2：判断内存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将高斯窗参数存入内存中；若未达，则进入步骤3：
10.步骤3：查找到当前偏移炮未使用的高斯窗参数并准备将其存入外存；
11.步骤4：判断外存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将当前偏移炮未使用的高斯窗参数存入外存中；若未达，则进入步骤5；
12.步骤5：查找到最近若干炮都未使用的高斯窗参数；
13.步骤6：将所查找到的高斯窗参数替换为当前内存中的高斯窗参数。
14.第二方面，本发明提供一种高斯窗参数缓冲装置，包括：
15.内存模块，用于将高斯窗参数存入预设的内存缓存中；
16.内存判断模块，用于判断内存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将高斯窗参数存入内存中；若未达，则触发第一查找模块；
17.第一查找模块，用于查找当前偏移炮未使用的高斯窗参数并准备将其存入外存模块中；
18.外存判断模块，判断外存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将当前偏移炮未使用的高斯窗参数存入外存模块中；若未达，则触发第二查找模块；
19.第二查找模块，用于查找最近若干炮都未使用的高斯窗参数；
20.替换模块，用于将所查找到的高斯窗参数替换为当前内存中的高斯窗参数。
21.本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
22.通过将缓存数据写入nvme高速固态硬盘的方法，可以有效缓解大规模地震数据处理过程中的内存占用压力。本发明通过综合利用内存与高速外存技术，有效提高偏移成像实际效率。
附图说明
23.图1为本发明实施例1提供的高斯窗参数缓冲方法的流程图；
24.图2为导入经预处理后的炮集地震记录图；
25.图3为网格化的速度-深度模型图；
26.图4为输入相关偏移参数操作示意图；
27.图5偏移形成地震剖面图；
28.图6为本发明实施例2提供的高斯窗参数缓冲装置的组成示意图；
29.图7为本发明实施例3提供的高斯窗参数缓冲终端的组成示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
31.实施例1：
32.参阅图1所示，本实施例提供的高斯窗参数缓冲方法主要包括如下步骤：
33.步骤1：将高斯窗参数存入预设的内存缓存中；
34.步骤2：判断内存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将高斯窗参数存入内存中；若未达，则进入步骤3：
35.步骤3：查找到当前偏移炮未使用的高斯窗参数并准备将其存入外存；
36.步骤4：判断外存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将当前偏移炮未使用的高斯窗参数存入外存中；若未达，则进入步骤5；
37.步骤5：查找到最近三炮都未使用的的高斯窗参数；
38.步骤6：将所查找到的高斯窗参数替换为当前内存中的高斯窗参数。
39.设待成像区块宽度为10km，深度为3km。成像网格横向间距为5m，纵向间距为4m，高斯窗宽度为200m。在不考虑为了提高成像精度而进行相关扩展的基础上，设每个成像点有20条高斯束对其有成像，即便复振幅与复时间全部使用单精度浮点类型数据，考虑到其他
需要存储的成像相关数据，每个高斯窗存储的数据总量至少约为50mb。假设高斯窗间距为50m，10km的工作区域需要200个这样的高斯窗，其存储总量需求达到了惊人的约10gb。若工区进一步增大，探测目标深度进一步加深，可供高斯窗缓存调用的计算机内存资源将捉襟见肘。考虑到现代计算机程序多为多进程并发作业，这样的存储需求将消耗巨量的内存资源。
40.通过采用上述方法步骤，将长时间不实用的高斯窗参数转移到高速nvme存储中加以缓存，不但可以提高内存资源的利用率还可以在多次重复实验的过程中提高高斯窗参数本身的利用率，节约计算资源，有非常大的经济社会效益。
41.如此，通过将缓存数据写入nvme高速固态硬盘的方法，可以有效缓解大规模地震数据处理过程中的内存占用压力。本发明通过综合利用内存与高速外存技术，有效提高偏移成像实际效率。
42.本方法对常规高斯束叠前深度偏移成像进行了改进，为了用户使用方便，偏移程序的安装与使用方法与一般的叠前深度偏移程序完全相同。即导入经预处理后的炮集地震记录(见图2)和网格化的速度-深度模型(见图3)，在输入相关偏移参数(见图4)之后程序即可自动运行，直至偏移形成地震剖面(见图5)，用于后续的解释工作。
43.实施例2：
44.如图6所示，本实施例提供的高斯窗参数缓冲装置，包括：
45.内存模块61，用于将高斯窗参数存入预设的内存缓存中；
46.内存判断模块62，用于判断内存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将高斯窗参数存入内存中；若未达，则触发第一查找模块；
47.第一查找模块63，用于查找当前偏移炮未使用的高斯窗参数并准备将其存入外存模块64中；
48.外存模块64，一个nvme高速固态硬盘，用于存储高斯窗参数数量大于预设上限后，转存的高斯窗参数；
49.外存判断模块65，判断外存中已缓存的高斯窗参数是否达到预设上限；若达到，则将当前偏移炮未使用的高斯窗参数存入外存模块中；若未达，则触发第二查找模块；
50.第二查找模块66，用于查找最近三炮都未使用的高斯窗参数；
51.替换模块67，用于将所查找到的的高斯窗参数替换为当前内存中的高斯窗参数。
52.通过将缓存数据写入nvme高速固态硬盘的方法，可以有效缓解大规模地震数据处理过程中的内存占用压力。本发明通过综合利用内存与高速外存技术，有效提高偏移成像实际效率。
53.实施例3：
54.参阅图7所示，本实施例提供的高斯窗参数缓冲终端包括处理器71、存储器72以及存储在该存储器72中并可在所述处理器71上运行的计算机程序73，例如高斯窗参数缓冲程序。该处理器71执行所述计算机程序73时实现上述实施例1步骤，例如图1所示的步骤。或者，所述处理器71执行该计算机程序73时实现上述实施例2中各模块的功能。
55.示例性的，所述计算机程序73可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器72中，并由所述处理器71执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程
序73在所述高斯窗参数缓冲终端中的执行过程。
56.所述高斯窗参数缓冲终端可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述高斯窗参数缓冲终端可包括，但不仅限于，处理器71、存储器72。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是高斯窗参数缓冲终端的示例，并不构成高斯窗参数缓冲终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述高斯窗参数缓冲终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
57.所称处理器71可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
58.所述存储器72可以是所述高斯窗参数缓冲终端的内部存储元，为了提高缓存效率，这部分硬件被限定为具有高吞吐能力的内存与外存设备，例如高斯窗参数缓冲终端的计算机内存与nvme高速硬盘。所述存储器72用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
59.实施例4：
60.本实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述方法的步骤。
61.所示计算机可读介质可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理再以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中
62.上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。