多核集群在地震资料处理的应用

地震处理系统(Focus)与同类公司软件相比在以下几方面优势明显：1、通过折射波静校正可分别提供长、短波长的静校正解决方案。

2、叠前成像或提高信噪比的最终成像前的预处理，Focus有多种叠前叠后信号增强手段。

3、极强的交互、批量地震资料处理综合能力及叠前关键处理步骤灵活、实用的交互能力，用户界面友好，人性化程度高4、新增谱分解、时间-频率域自动噪音压制等功能5、可把GeoDepth 3D Kirchhoff叠前时间偏移模块作为外挂模块加入进来，使Focus的偏移成像功能更加强大；6、功能强大的多次波去除模块，通过多次波识别和自适应滤波方法去除与自由表面相关的多次波。

7、智能去噪模块（LIFT），通过对有用信号的模拟、去噪和信号重组实现信噪比的提高。

对于地震资料的叠前去噪，效果明显。

LIFT噪音衰减的思路在最大限度的保护有效信号的基础上，有效地去除噪音，在去除各种噪音包括多次波的实践中取得了很好的效果。

8、具有强大的支持开发平台。

利用已有的Focus技术平台，根据客户化的技术需求可在Focus的平台基础上定制开发客户自主研发的功能模块。

注明：2009年７月底发行版本是Ｅchos1.0，相当于原focus的6.0.地震资料处理软件系统---Focus 简介及特点Focus是领先水平的交互及批处理系统，以生成地下构造的三维成像。

Focus为广泛用于国际国内各大石油公司、地震承包商及大专院校。

Focus系统的广泛采纳主要是由于系统的成熟性及稳定性和丰富的应用模块，还有它的编程环境。

Focus丰富的地球物理模块来源于活跃的Paradigm R&D部门、第三方及用户。

Focus系统的成功在很大程度上归功于Focus 用户的使用经验。

Focus地震资料处理系统可运行于工作站和并行机.Focus是一个综和的三维及二维地震处理系统，它提供先进的手段以产生高清晰度地震剖面及数据体。

Focus系统里大约400个模块可用于现场处理、交互处理及批处理。

地震数据处理与反演方法研究地震是地球上自然界最为剧烈的运动之一，对人类社会造成了巨大的威胁。

在地震预测和灾害评估中，地震数据处理和反演方法的研究起着至关重要的作用。

本文将介绍地震数据处理的基本原理和几种常用的反演方法。

一、地震数据处理地震数据处理是指通过对地震波形数据的处理和分析，来获取地震事件的有用信息。

地震波形数据是地震学家通过地震台网和其他观测设备获得的，它们记录了地震发生时的地震波传播过程。

地震数据处理主要包括以下几个方面：1. 数据采集和预处理：地震仪器会采集到大量的地震波形数据，这些数据需要进行预处理，包括去噪、去除仪器响应、时间对齐等，以提高数据的质量和准确性。

2. 数据分析和解释：通过对地震数据的分析和解释，可以获取地震源的信息，如震源深度、震级、震源机制等。

常用的分析方法包括震相的拾取和振幅的测定等。

3. 数据可视化：为了更好地理解地震数据，对其进行可视化处理是十分重要的。

常见的可视化方法有时间序列图、震相的时距曲线和震源位置的地图等。

二、地震数据反演方法地震数据反演是根据地震波形数据，通过一定的数学模型和算法，来推导地震源的参数和地下介质的结构。

主要的反演方法有以下几种：1. 前向模拟法：前向模拟法是根据已知地下介质模型和震源参数，模拟产生的合成地震波形数据与观测数据进行比较，来逆推地下介质模型和震源参数。

2. 反射走时反演法：反射走时反演法是基于地震波在不同地层边界上的反射特性，通过分析波形的走时差异，来推断地下介质的界面。

该方法在地震勘探中得到广泛应用。

3. 反射幅度反演法：反射幅度反演法是通过分析地震波的振幅信息，来推断地下介质的性质和结构。

该方法在勘探环境中可以解决非均匀介质和复杂地质结构的问题。

4. 震源机制反演法：震源机制反演法是通过分析地震波的振动传播过程，推断地震产生的应力、应变和破裂过程。

该方法对于了解地震的本质和预测地震危险性具有重要意义。

三、地震数据处理与反演方法的应用地震数据处理和反演方法在地震科学研究和地震工程中发挥着重要的作用。

项目名称：重大工程地质灾害的预测理论及数值分析方法研究首席科学家：李世海中国科学院力学研究所起止年限：2010 年 1 月-2014 年8 月依托部门：中国科学院一、研究内容一关键的科学问题长期的研究和实践表明，工程地质灾害预测需要判断和掌握地质体的当前状态，揭示地质灾害的成灾机理和过程，建立地质体破坏的准则，定量地描述地质体的破坏规律和灾害发生的规模。

因此，工程地质灾害预测需要从大量的具体案例中提炼出共性问题，集中解决三个关键科学问题：1 复杂地质体破坏状态识别方法，（2）地质体渐进破坏演化规律与预测理论，（3）工程地质灾害成灾过程的跨尺度计算方法。

在解决上述关键问题的基础上，就可以为各种不同类型的工程地质灾害预测的科学化、规范化提供理论依据。

1、复杂地质体破坏状态识别方法复杂地质体的力学行为具有很强的随机性和不确定性，地质监测或勘察通常只能获得地质体状态的局部信息，不能为地质灾害预测提供足够的数据。

通过对地质体演化过程中状态参数的连续监测和数值在线的分析，可以不断积累监测信息，间接获得更多的地质体内部破坏状态信息，提高地质灾害预测的准确性。

因此，将复杂地质体破坏状态识别方法研究作为关键的科学问题，基于地质体监测和勘察数据，建立实时监测信息与地质体内部破坏状态之间的联系，依托高性能数值计算平台发展数值在线分析方法，不断跟踪地质灾害体的变化，逐步实现由局部推演全局、由现在预测未来，达到工程地质灾害预测的目的。

2、地质体渐进破坏演化规律与预测理论地质灾害体在多种诱发因素作用下，通常经历局部再破坏、贯穿性破坏、碎裂性破坏和运动性破坏几个阶段。

研究地质体的破坏由一个阶段演化为另一个阶段的过程对地质灾害预测至关重要。

因此，本项目将地质体渐进破坏演化规律与预测理论作为关键的科学问题，将预测地质灾害成灾阶段转化为对地质体破坏状态的判断，建立地质体内部破裂与灾害前兆信息之间的联系，研究地质体各破坏阶段的破坏机理和判断准则，通过往复地比对现场数据和数值模拟结果，建立可测物理量和内部状态之间的联系，发展地质灾害的预测理论。

多核集群在地震资料处理的应用摘要：IT设备经过科学合理的选型、配置，以及系统软件和应用软件的准确安装、全面测试，，无疑使高性能计算机多核集群系统的运行处于最佳状态。

高性能计算机多核集群系统在地震资料处理分析中的完美应用，尤其是地震资料处理叠前深度偏移技术的实现应用，使地震资料处理工作上升到更高更快的水平，地震资料处理技术也日臻完善。

关键词：多核集群高性能地震资料目前，地震勘探分析主要面临两个问题：一是精度如何提高，二是周期如何缩短。

那么高性能计算机多核集群系统则是使地震勘探周期缩短的强有力的工具。

一、高性能计算机应用在地震资料处理中集群有高可用集群、负载均衡集群、科学计算集群等这几类，其中科学计算集群是用来解决有巨大计算量等的复杂问题。

它把那些对时间有迫切要求的任务分成若干个部分，每个节点则根据CPU（核）的个数来分配若干任务，然后各节点则进行并行计算。

我们可以充分利用其超强的运算能力，来节约勘探时间成本。

在地震勘探数据处理分析中，大多数问题的求解都具备固有的可并行性，这也就很容易解释为什么集群在石油勘探行业中被大规模的使用。

二、高性能计算机集群系统的安装1.集群系统的硬件安装机架化集群系统硬件安装机架化是一种致力于集中化管理的结构方式。

也就是把原先分散放置于同一平面上的计算机设备（例如服务器、磁盘存储器等等）全部放入到专用机架中，形成立体放置的结构，这样即能节省占地面积又便于系统的集中式管理。

国际上目前通用的机架是19in的标准机架。

该机架具有如下几个特点：a、兼容性好。

由于计算机设备制造商琳琅满目，产品结构形式也就不尽相同，又由于设备在性能应用上各有千秋，所以每个计算中心拥有多家计算机产品已司空见惯。

这便要求标准机架要具有良好的兼容性。

b、通风性好。

过去的机架结构大多是前后都是密封门，气流自下向上吹形成冷却方式。

但由于制冷系统风压很低（多为25pa），因此气流也只能到达机架的中部，这便造成机架上部形成热区从而导致机械故障。

2008年4月石油地球物理勘探第43卷　第2期　3山东省东营市中国石油大学地球资源与信息学院地球物理系,56本文于年6月日收到。

综合研究基于核主成分分析的地震属性优化方法及应用印兴耀3　孔国英　张广智(中国石油大学(华东)地球资源与信息学院地球物理系)印兴耀,孔国英,张广智.基于核主成分分析的地震属性优化方法及应用.石油地球物理勘探,2008,43(2):179～183摘要　传统的基于线性变换的主成分分析法(PCA)是一种有效的地震属性降维优化方法。

但是,当原始数据中存在非线性属性时,用主成分分析法提取的主成分就不能反映这种非线性属性。

而核主成分分析(KPCA )则是一种基于原始数据的非线性变换,它可以提取出数据之间的非线性关系。

本文从方法原理概述入手,分析了一般主成分分析在处理非线性问题上存在的不足,阐述了基于核函数的主成分分析方法,并将其首次应用于地震属性的降维优化中。

应用结果表明:基于核函数的主成分分析方法具有优秀的特征提取性能。

关键词　属性降维优化　主成分分析(PCA )　核函数　核主成分分析(KPCA )1　引言地震属性是指由叠前或叠后地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征参数[1]。

地震属性优化就是利用人的经验或数学方法,优选出对所求解问题最敏感(或最有效、最有代表性)的、个数最少的地震属性或地震属性组合,提高地震储层预测精度,改善与地震属性有关的处理和解释方法的效果[2]。

目前提取的地震属性有上百种之多,新的属性不断出现。

如果直接利用如此多的地震属性进行储层精细解释及相关计算,则必然会增加计算量。

而且,这些属性之间必然存在着冗余信息,因此有必要对地震属性空间进行压缩,优选出能够反映储层参数本质特征的、相互之间独立的地震属性参数[3]。

地震属性的降维优化方法有很多,主成分分析(PCA )是最为常用的特征提取方法[4],它是通过数理统计分析,求得各要素间线性关系的实质上有意义的表达式,将众多要素的信息压缩为若干具有代表性的合成变量,然后选择信息量最丰富的少数因子进行各种计算。

地震资料处理系统---计算节点、管理/登入节点、IO节点地震资料处理类软件较多，目前采用较多的有以色列Paradigm 公司的Paradigm软件的GEO叠前深度偏移系统Geodepth、西方地球物理公司的OMEGA处理软件、ADS的炮域波动方程系统VIEWS、CGG公司的Geovector系统、Landmark公司的PROMAX处理系统、PGS的CM地震处理系统、ScreenSeis并行地震处理系统等等。

这一类软件有一个共同的特征是：文件IO量巨大，其输入输出文件一般都是以T作为计算单位，IO系统的性能严重影响着整个系统的性能。

所以，地震资料处理系统要求有巨大、高效的存储系统。

其次，它对计算性能也有一定的要求，特别是浮点处理能力。

节点机主要包括三类节点：计算节点、管理/登入节点、IO节点。

其中：计算节点主要用于完成计算，担负着完成地震资料处理的巨大的计算任务。

例如采用炮域波动方程的方法完成叠前深度偏移时，计算节点主要任务是完成求解炮域波动方程。

这就要求计算节点：@有很强的计算能力，特别是浮点运算能力。

@有适量的内存以能容纳求解方程时所有的数据和程序，一旦内存空间不够使用系统缓存，这将极大的影响系统性能；但同时没有必要内存空间过大，经测试表明，一般情况下每个CPU配置1GB内存为最佳。

@有很好的通讯网络，以便保证在作并行计算时计算节点间通讯的带宽和延迟。

@由于计算节点的任务主要是计算，对IO要求并不高，所有没有必要有很强的IO扩展能力。

同时，在一套集群系统中，计算节点众多，所以采用高密节点机为佳，一般都采用1U、2U节点机。

综合以上分析，在地震资料处理系统，我们一般采用天阔R210XP 或者R210XV作为计算节点，配置两颗Intel Xeon CPU，每个节点2GB 内存，计算网络一般采用千兆以太网。

IO节点IO节点与存储设备、NFS文件系统、HA软件等组成存储系统。

IO节点作为NFS文件系统主节点，外挂磁盘阵列或者连接其它存储设备，负责文件的I/O操作。

地震资料解释图形工作站配置方案地震资料解释超级利器-XASUN图形工作站精选（一）地震资料解释介绍地震资料解释是把经过处理的地震数据变成地质成果的过程，经数字处理后提供的大量水平叠加剖面、偏移剖面或者一块三维数据体等地震资料，包括运用波动理论和地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，做出构造解释、地层解释，岩性和烃类检测解释及综合解释，对这些资料进行综合分析、模拟计算、反复对比，绘出有关的成果图件，对测区作出含油气评价，提出钻井位置等图1 地震资料采集、存储、处理及解释过程地震资料解释是一个人机交互过程, 解释专家把相应地震资料从存储系统中调入到工作站内存里，生成相应的地质模型进行分析，为保证图形的精度和对模型分析过程中,流畅显示出三维地震资料, 对工作站硬件中的CPU、内存、硬盘、图卡、显示器都有一定的要求。

其中CPU涉及到对地震资料数据读取控制、数据格式换算和图形显示数据几何计算、数值模拟计算等，内存容量大小与地震资料解释规模有很大的关联, 内存容量配备大些,存放更多的地震资料, 读取等待时间时间大幅缩短，处理速度就很快, 另外图卡对高分辨率的数据更直接关联, 数据存储的硬盘方面，容量大, 可满足更大规模的资料处理及时调用，硬盘的io带宽高, 满足海量数据精细解释的密集读写, 所以工作站硬件配置与解释软件的性能发挥有密切正关联,下面我们从应用角度, 逐个对工作站配件要求进行分解.(二)工作站硬件在地震资料解释中的角色1.显示方案地震资料解释是针对将经过处理好的地震资料进行图形、图像处理和显示过程，解释工作站的图形分辨率越高，显示内容越丰富，越有利于精细分析与研究,配备高分辨率和高清晰度的大屏幕。

同时配套高性能图形加速显卡，以便进行流畅的三维可视化解释.XASUN提供三种桌面级应用的显示方案:方案1: 提供双屏幕显示方案, 每个分辨率高达2560x1440图2方案2：提供三屏拼接式显示方案，整屏分辨率高达3240x1920，也可以三个屏幕独立显示，每个分辨率为1080x1920，或相邻两个屏幕构成一个逻辑屏(2160x1920)图3方案3 提供六屏拼接式显示方案，显示的内容得到了加大丰富，整屏分辨率高达5760x2160图42．图卡与显存为了保证视觉的流畅显示, 在不同的分辨率下,显示内容数据量是不同的，所以不同规模的应用，XASUN配备目前最快的图卡Nvidia K5000，采用Kepler 架构，可打造出的全球最快、最节能的显卡以加速地震资料解释软件应用。

地震资料处理数据分级存储集群的建设与应用【摘要】本文分析了河南油田地震资料处理对存储系统的需求，根据地震资料处理的数据特点，通过对并行存储技术、分级存储技术的研究，设计并建设分级存储系统，满足地震资料处理中不同应用对存储性能的不同需求，在存储容量、存储速度和成本之间取得了平衡，建成了高效实用的分级存储环境。

【关键词】分级存储；地震资料处理；并行存储；数据备份一、建设地震资料处理数据分级存储系统的必要性随着勘探难度增加和技术的发展，野外三维高精度采集的数据量大规模的增长，加之地震资料处理新技术、新方法的应用，地震资料处理对存储系统的存储容量和存储性能有了更高的需求，目前河南油田地震资料处理的存储系统在性能和容量上还有待提高，但是存储系统的设计要考虑容量、速度和成本三个问题。

容量是存储系统的基础，都希望配置尽可能大的存储系统；同时要求存储系统的读写速度能与处理器的速度相匹配；成本也应该在一个合适的范围之内。

但这三个目标不可能同时达到最优。

一般情况下，存储设备读写速度越快，平均单位容量的价格越高，存储容量越小；反之，存储设备读写速度越慢，平均单位容量的价格越低，存储容量越大。

分析地震资料处理的数据流特点，我们发现：1、在进行叠前时间偏移、深度偏移、逆时偏移等并行作业处理时，数据流表现为高并发IO和大聚合带宽，需要高性能存储系统的支撑。

2、在常规处理中的数据流相对平稳，IO吞吐量相对小，对带宽和存储的性能要求相对较低。

3、需要备份的原始数据及成果数据，需要一定数量安全级别较高的存储系统进行数据备份。

为了在容量、速度和成本这三者之间取得平衡，需要根据其地震资料处理数据的特点，采用分级存储为不同的应用提供不同性能的服务，建成高效实用的并行存储环境。

二、分级存储方案设计（一）体系架构地震资料处理数据分级存储系统采用开放式的存储体系架构，基于分布式的Glusterfs并行文件系统，将多台存储设备的存储容量虚拟成一个具有统一访问接口的存储空间。

从抗震救灾浅谈数字集群我国现正运用有四种数字集群通信系统，其中iDEN和TETRA都来自国外，GoTa和GT800分别由中兴公司和华为公司研发。

2008年5月12日14点28分四川省汶川县发生了里氏8.0级特大地震后，GT800数字集群通信系统在抗震救灾中有典型运用。

一、GT800数字集群在抗震救灾中的运用在5.12大地震发生后，重庆主城区移动、联通电话已无法正常拨打时，只有集群电话能正常发起组呼。

经对既有客户的回访可看出，当时客户凭借数字集群终端圆满完成对人员的疏散工作。

既有客户对数字集群终端非常满意，并主动打来电话表达兴奋与感激。

重庆离汶川地震中心有一定距离，但梁平县的一所小学教学楼仍受到地震波的袭击倒塌，压了100多学生，压了100多学生，需紧急救助，因当地通信设备严重拥塞,与重庆市政府值班室沟通不畅。

5.12当日21时重庆铁通接移动公司应急抢险声援后，临时在梁平地区搭建一套数字集群保障系统。

方案为应急基站设备采用放置在移动应急车上的BTS3502一套以及全向天线一根。

通道梁平段采用微波接入移动最近基站传输，经移动传输网到移动渝北分公司通信楼后经互联互通传输环到铁通GT800集群BSC上，从而完成整个基站电路搭建。

一接到命令、组织人员从重庆出发到最后安装调试好，全程仅用了4个小时。

移动也在梁平紧急架设了一架应急通信车，缓冲移动GSM高负荷。

根据应急指挥中心要求，将数字集群终端分发到梁平县医院应急医疗救助中心以及梁平移动分公司应急通信中心。

梁平移动分公司主要用于移动应急通信车与重庆移动公司之间的联系，梁平医院院长用于与外界的沟通和内部工作指挥，利用数字集群多点对多点同时通话的功能节省时间，抢救工作井然有序。

重庆市长以及秘书、市政府值班中心通过数字集群超远距离的对讲功能实时掌控着梁平县医院抗震救灾的情况。

在5月15日凌晨0:10分，梁平县人民因误听网络传言，开始变得骚动，上万人拥向机场，现场一片混乱，普通的点对点通信开始拥塞，数字集群这种大容量，少资源，多优先级的功能正实用于这种应急场合，此时数字集群又成功应用于移动的应急抢险指挥工作。

地震救援的卫星通讯与数据传输优化地震是自然界的一种突发灾害，常常造成严重的人员伤亡和财产损失。

在这种紧急情况下，迅速、准确的信息传输至关重要，而卫星通讯和数据传输技术可以在地震救援中发挥重要作用。

本文将探讨地震救援中卫星通讯和数据传输的优化方法。

一、卫星通讯的优化卫星通讯技术在地震救援中能够提供可靠的通讯手段，但在应对大规模地震时，通讯网络的拥堵和抗干扰能力成为限制因素。

为了优化卫星通讯的效果，以下是一些可行的方法：1. 多星联动：利用多颗卫星组成星座网络，实现多星联动，可以扩大通讯覆盖范围和带宽，提高通讯稳定性和可靠性。

2. 自适应调制：在通讯过程中，根据信道情况自动调整信号调制方式，以适应不同天气和地理环境，提高信号传输质量。

3. 抗干扰技术：引入先进的抗干扰技术，如动态频段选择和自适应波束形成，提高通讯系统的抗干扰能力，减少干扰对通讯质量的影响。

二、数据传输的优化在地震救援中，准确、实时的数据传输对于救援行动至关重要。

为了优化数据传输的效率和稳定性，以下是一些可行的方法：1. 数据压缩：利用数据压缩算法，对传输的数据进行压缩，减小传输所需的带宽和时间，提高传输效率。

2. 优先级调度：根据数据的紧急程度和重要性，设置不同的优先级和调度算法，确保重要数据能够优先传输和处理，提高救援行动的效率。

3. 分布式存储：将数据分散存储在多个地点，同时进行备份，以提高数据传输和存储的可靠性和稳定性，避免单点故障对救援的影响。

三、卫星通讯与数据传输的一体化为了进一步优化地震救援中的通讯和数据传输，卫星通讯与数据传输可以进行一体化的设计和优化。

以下是一些可行的方法：1. 网络架构优化：设计合理的网络架构，将卫星通讯和数据传输进行整合，实现高效的数据交换和传输，减少通讯网络的复杂性。

2. 业务优化：根据地震救援的需要，进行业务优化，如实时视频传输和遥感数据的优先处理，以提高救援行动的效果和效率。

3. 设备协同：通过设备间的协同和信息共享，实现数据的实时传输和共享，提高救援现场的决策能力和响应速度。

地震灾害预警中的数据传输与处理技术地震是一种破坏性极大的自然灾害，对人类生命财产造成了巨大的威胁。

因此，地震预警系统的建立和运行对于提高地震灾害应对能力和减轻灾害损失至关重要。

地震灾害预警系统依赖于高效准确的数据传输与处理技术，以实现尽可能早期的地震预警和警报。

本文将讨论地震灾害预警中的数据传输与处理技术的相关内容。

在地震灾害预警系统中，数据传输是一项关键任务。

地震数据的传输需求包括数据的实时性、可靠性和高速度。

实施地震预警的关键是要及时获取到地震发生前的振动数据，并将这些数据迅速传输到地震预警中心，进行进一步的分析和处理。

因此，建立高效的、具有大容量的数据传输网络是确保地震预警系统顺利运行的重要环节。

为了实现高效的地震数据传输，科学家们采用了多种数据传输技术。

一种常见的技术是利用互联网进行数据传输。

通过建立监测站点和地震预警中心之间的远程连接，可以将地震数据实时传输到中心进行处理。

互联网传输技术的优点是广域覆盖、成本低廉，但也存在一定的不可靠性和带宽限制。

为了克服带宽限制，研究人员还采用了压缩算法和优化传输协议等技术来提高数据传输速度和效率。

另一种常见的数据传输技术是利用卫星通信。

卫星通信作为一种全球性的通信技术，具有广域覆盖和抗干扰能力强的特点，适用于地震数据的传输。

地震监测站点上的传感器可以通过卫星通信系统将数据传输到地震预警中心。

卫星通信技术的发展使得数据传输速度和容量得到了极大的提升，从而为地震预警系统提供了可靠的数据传输手段。

除了数据传输，地震灾害预警系统中还需要进行数据处理和分析。

地震数据处理的目标是从庞大的数据中提取有用的信息，并进行地震事件的分析和预测。

数据处理技术的发展为地震预警提供了更加准确和高效的手段。

地震灾害预警系统中的数据处理通常包括以下几个方面：地震波形分析、震级计算、震源定位和预警模型构建等。

地震波形分析是对地震波形信号进行处理和分析，以了解地震的特征和变化趋势。

计算机系统应用２０１０年第１９卷第５期系统的日常远程管理维护等网络需求。

在网络设计上采用分类的思想分为物理上独立的三类（链接方式见图１）：①面向系统管理人员的百兆管理网络，主要用于对整个集群系统的安装、调试、故障诊断及日常维护管理等。

②面向应用处理的千兆数据与计算网络，主要用于地震数据的分发、传输收集及并行计算处理等。

③面向Ｉ／Ｏ读写的４Ｇ光纤网络，主要用于大规模Ｉ／Ｏ数据的读写等。

分类的网络设计保证了不同业务同时运行时彼此不受影响、某一网络故障局部受影响、网络性能按需分配等优点。

图１集群系统总体结构设计在网络技术实现上主要采用了Ｖｌａｎ技术、Ｚｏｎｅ技术以及网卡Ｂｏｎｄｉｎｇ技术。

Ｖｌａｎ技术将一个物理的ＬＡＮ逻辑地划分成不同的广播域，与物理上形成的ＬＡＮ有着相同的属性。

从而有助于控制流量、隔离广播风暴，减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

在干兆数据与计算网络中，把用于业务数据与ＳＮＦＳ文件系统控制信息数据划分不同的Ｖｌａｎ。

用于业务数据Ｖｌａｎ主要配置如下：进入ＣｉｓｃｏＣａｔａＩｙｓｔ６５０６特权模式，进行如下配置。

．ＣｏｎｆｔｉｎｔｅｒｆａｃｅＶｌａｎ１ｉｐａｄｄｒｅｓｓ１９２．１６８．８．２５２２５５．２５５．２５５，０ｌｐｈｅＩｐｅｒ—ａｄｄｒｅｓｓ１０．１８３．１．１２０系统建设ＳｙｓｔｅｍＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｐｈｅｌｐｅｒ—ａｄｄｒｅｓｓ１０．１８３．Ｉ．４ｉｐｈｅＩｐｅｒ—ａｄｄｒｅｓｓ１０．１８３．１．５ｎｏｉｐｐｒｏｘｙ—ａｒｐＺｏｎｅ技术使连接在ＳＡＮ网络中的设备，逻辑上划分为不同的区域，可以提高安全性、负载均衡以及操作方便。

在４Ｇ光纤网络中把４个Ｉ／０节点、ＤＳ４８００存储及ＳＮＦＳ管理服务器ＳＡＮ设备划分成２个Ｚｏｎｅ，使得ＤＳ４８００存储的４个奇数端口与４个偶数端口分别属于不同的Ｚｏｎｅ。

主要配置如下：进入ＭｃＤａｔａ４７００的Ｚｏｎｅ配置模式，采用“域，端口“方法主要实现如下：ｚｏｎｅｃｒｅａｔｅ。

地震资料处理系统---计算节点、管理/登入节点、IO节点地震资料处理类软件较多，目前采用较多的有以色列Paradigm 公司的Paradigm软件的GEO叠前深度偏移系统Geodepth、西方地球物理公司的OMEGA处理软件、ADS的炮域波动方程系统VIEWS、CGG公司的Geovector系统、Landmark公司的PROMAX处理系统、PGS的CM地震处理系统、ScreenSeis并行地震处理系统等等。

这一类软件有一个共同的特征是：文件IO量巨大，其输入输出文件一般都是以T作为计算单位，IO系统的性能严重影响着整个系统的性能。

所以，地震资料处理系统要求有巨大、高效的存储系统。

其次，它对计算性能也有一定的要求，特别是浮点处理能力。

节点机主要包括三类节点：计算节点、管理/登入节点、IO节点。

其中：计算节点主要用于完成计算，担负着完成地震资料处理的巨大的计算任务。

例如采用炮域波动方程的方法完成叠前深度偏移时，计算节点主要任务是完成求解炮域波动方程。

这就要求计算节点：@有很强的计算能力，特别是浮点运算能力。

@有适量的内存以能容纳求解方程时所有的数据和程序，一旦内存空间不够使用系统缓存，这将极大的影响系统性能；但同时没有必要内存空间过大，经测试表明，一般情况下每个CPU配置1GB内存为最佳。

@有很好的通讯网络，以便保证在作并行计算时计算节点间通讯的带宽和延迟。

@由于计算节点的任务主要是计算，对IO要求并不高，所有没有必要有很强的IO扩展能力。

同时，在一套集群系统中，计算节点众多，所以采用高密节点机为佳，一般都采用1U、2U节点机。

综合以上分析，在地震资料处理系统，我们一般采用天阔R210XP 或者R210XV作为计算节点，配置两颗Intel Xeon CPU，每个节点2GB 内存，计算网络一般采用千兆以太网。

IO节点IO节点与存储设备、NFS文件系统、HA软件等组成存储系统。

IO节点作为NFS文件系统主节点，外挂磁盘阵列或者连接其它存储设备，负责文件的I/O操作。

原子能技术在地震预警中的作用与贡献近年来，地震活动的频率和强度都呈现出增加的趋势，地震预警成为保障公众安全的必要手段。

原子能技术作为一种高效、准确的工具，在地震预警中发挥着重要的作用和贡献。

本文将探讨原子能技术在地震预警领域的应用，以及其带来的重要意义。

一、原子能技术在地震监测中的应用地震监测是地震预警系统的基础，也是判断地震发生及强度的关键。

原子能技术在地震监测中起到了至关重要的作用。

1.地震仪器的发展原子能技术为地震监测仪器的研制和改进提供了强有力的支持。

例如，核物理技术被应用于开发新一代地震仪器，如全球定位系统（GPS）等。

这些仪器通过检测地壳的微小变形和位移，能够准确预测地震的发生时间和强度。

2.地震波监测在地震发生后，地震波的传播过程中蕴含了丰富的地震信息。

利用原子能技术，科研人员开发出了地震波监测仪器，用于实时监测地震波的传播路径、速度和幅度等参数。

这些数据对于准确判断地震的规模和影响范围至关重要。

二、原子能技术在地震预警中的贡献地震预警系统能够在地震发生前的数秒到几十秒内及时发出警报，为公众和相关部门提供宝贵的应对时间，减少地震带来的损失。

原子能技术在地震预警中起到了重要的贡献。

1.高精度的预警信号原子能技术能够提供高精度的地震监测数据，为地震预警系统提供可靠的参考依据。

同时，原子能技术具有高分辨率和高时间响应的特点，能够快速准确地捕捉到地震波的信号，为地震预警提供及时有效的预警信号。

2.准确的预测模型原子能技术在地震预测模型的建立和改进中起到了关键作用。

通过利用核物理技术对地壳物理性质的研究，科研人员能够更准确地预测地震的发生概率和强度。

这些预测模型为地震预警系统的设计和实施提供了有力的支持。

三、原子能技术在地震预警中的前景与挑战原子能技术在地震预警领域有着广阔的前景，也面临着一些挑战。

1.技术创新的需求地震预警系统需要不断引入新的技术手段和方法，以提高预警的准确性和可靠性。

原子能技术作为一项关键技术，需要不断进行创新和改进，以适应不同地区和不同类型地震的监测需求。

大规模地震数据的存储与分析地震是我们日常生活中常见的自然灾害之一，而大规模地震对我们的生命安全和社会稳定产生了极大威胁。

为了更好地了解大规模地震的特征和趋势，准确预测并提前做好应对措施，我们需要对大规模地震数据进行存储和分析。

首先，大规模地震数据的存储是重要的。

当前，全球范围内有多个机构和组织在收集和保存地震数据，例如美国地质勘探局（USGS）和欧洲地震台网（EMSC）。

这些机构拥有丰富的地震数据和详细的地震研究成果，对于研究地震的原因和趋势起到了重要的作用。

一方面，这些机构需要建立可靠的数据存储体系，并加强数据的备份保护，以确保数据安全可靠；另一方面，这些机构需要积极开展数据共享工作，促进不同机构之间的数据交流合作，提高研究水平和科学效益。

同时，我们也需要加强国内地震数据的收集和保存，建立完善的国家地震数据中心，为地震研究和预测提供更多可靠的数据支持。

其次，对于大规模地震数据的分析，我们需要采用多种手段和方法。

其中包括地震波、地震信号和地震图技术等，这些技术可以帮助我们对地震产生的破坏和影响进行有效评估。

根据现有的研究成果，大规模地震数据的分析主要涉及到以下几方面：一是地震台站观测数据。

地震台站观测数据是最基础的地震数据，可用于分析地震发生时间、位置、震级等参数，研究不同地震带的活动性和特征。

同时，地震台站观测数据还可以用于建立地震预警和决策支持系统，为地震应急处理提供科学参考依据。

二是地震波形数据。

地震波形数据是指地震波在地球内部传播过程中，经过地震台站观测所得到的传感器记录数据。

通过对地震波形数据的分析，可以获得更加详细的地震信息，例如地震波形的振幅、频率和相位等特征，进而对地震发生的机理和地球内部结构进行深入研究。

三是地震图数据。

地震图是指通过观测和记录地震波形和地震产生的破坏情况，制作出来的反映地震情况的图片。

地震图可以用于分析地震的破坏程度和影响范围，研究地震灾害的发展趋势和规律。

同时，地震图数据还可以用于制定防震减灾规划和策略，促进地震预警和风险评估的精细化。

2011年6月第46卷 第3期*河北省涿州市东方地球物理公司物探技术研究中心,072751。

Em ail:zhus huyun@cn 本文于2010年7月22日收到,最终修改稿于2011年4月12日收到。

#软件开发与应用#文章编号:1000-7210(2011)03-0493-07应用并行计算框架提升地震数据处理效率分析祝树云* 朱旭光 颉冬莲 张丽梅(东方地球物理公司物探技术研究中心,河北涿州072751)祝树云,朱旭光,颉冬莲,张丽梅.应用并行计算框架提升地震数据处理效率分析.石油地球物理勘探,2011,46(3):493~499摘要 并行计算框架系统将地震数据可分割处理的特点与现代计算机群多节点、多线程的并行运算能力巧妙结合,在提升常规地震处理运算效率、缩短地震资料处理周期方面发挥了显著作用。

本文通过大量数据的测试,对影响并行计算框架运算效率的各种因素进行了分析。

并行计算框架对地震数据处理运行效率的提高并不是随着并行任务数线性增长,与机群I/O 效率及并行处理作业的计算量有关。

随着并行任务数的增加,效率提高速度会逐步放缓,当达到最佳并行度时会出现拐点。

另外,并行计算框架效率的提高与数据分割粒度有关,粗粒度分割更有利。

因此应用并行框架系统时,应根据机群I/O 效率与并行处理作业的计算量,选择合理的并行处理任务数。

关键词 并行计算框架 并行效率 并行加速比 处理周期中图分类号:P 631 文献标识码:A1 引言随着物探装备的发展,高密度、宽方位采集技术的成功应用[1],采集数据量已由原来的每炮几百道发展到了每炮几千道甚至几万道,从而导致地震数据量急速增加,而地震勘探开发对数据处理周期的要求却越来越短。

以往常规地震数据处理系统中对地震数据采用串行处理的运算方式已不能完全满足数据处理周期的要求。

为了提高地震数据处理系统运行效率,方法人员和开发人员进行了大量的并行算法和算法优化方面的研究,对处理过程中一些经常使用且用时较长的模块进行了并行优化改造,提高了处理效率、缩短了处理周期。