CN111983686A - 一种基于segy的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，首先，参考《海洋调查规范》，结合实地水深地形勘测情况，在满足测线布设、观测***参数要求下，采集获取浅地层剖面原始数据，并以SEGY文件格式进行储存；导入某条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件，使用Matlab编程实现数据读取及解码，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该条测线所有的回波信号数据；对提取的回波信号数据编程进行涌浪静校正、多次波压制、真振幅恢复处理，生成浅地层剖面图，实现浅地层剖面数据的图像可视化。本发明可应用于以SEGY为主的深浅水型浅地层剖面、单多道地震原始数据的解析，同时也可为以XTF格式为主的侧扫声呐原始数据的解析提供必要的参考。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋测绘方法，特别涉及一种基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法。
背景技术
随着海洋测绘学科的发展以及海洋工程勘察的需要，海底底质探测是针对海底浅表层沉积物类型和性质开展的重要内容。传统的海底底质探测方法是利用蚌式、箱式、重力等取样器现场采取底质样品并运至实验室开展分析测试，是获取底质分类和性质最直接、最有效的方法，但耗费人力、财力大，所需时间长，且只能获取离散的海底底质点数据。基于声学遥测进行海底底质反演，指利用单波束、多波束、侧扫声呐等声学遥测手段获得海底反向散射强度或声呐图像，对底质的类别、分布及性质进行识别、划分的技术，其测量效率高、成本相对较低，实现了底质探测从离散点到连续线、面的拓展。
浅地层剖面探测作为声学遥测的一种，它使用的是正入射信号，与测深设备相比具有相对较低的发射频率，声信号可穿过海床表面进入海底沉积层内部，并在地层层面发生反射和散射，其回波中携带了更加丰富的地层内部沉积物信息，能以较高的置信度反演海底沉积物的物理性质。
浅地层剖面原始数据多采用当前主流的国际商业软件(如Sonarwiz、Triton等)进行内业处理，其只为用户提供直接读取原始数据并成像，不对用户开放原始浅地层剖面数据中各个参数的单独获取功能，不便于用户对后续浅地层剖面图像处理功能进行二次开发，且软件价格高昂，易丢失，存在较大的经济安全隐患。
发明内容
针对上述现有技术，为了解决浅地层剖面原始数据的内业处理过度依赖于国际商业软件的问题，本发明提出一种基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，该方法建立在实测数据的基础上，通过平行等深线布设测线，设置合理的观测***参数(拖鱼与GPS的水平距离、拖鱼入水深度、激发频率与间隔等)，并以恒定船速采集到的原始数据，运用Matlab编程读取单条测线的采样点数、采样率、线号、道号、XY坐标，解析得到浅地层剖面数据中的回波信号数据，并通过去噪、多次波压制、真振幅恢复等处理工作生成浅地层剖面图。通过本发明的方法提取出的浅地层剖面数据，还可以用于海底浅层沉积物的分类研究。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，涉及到的设备有浅地层剖面仪、GPS和计算机，所述浅地层剖面仪中安装有数据采集软件，所述计算机中安装有Matlab编程软件，该方法的步骤如下：
步骤1、参考《海洋调查规范》，结合实地水深地形勘测情况，在满足测线布设、观测***参数要求下，利用浅地层剖面仪及其数据采集软件获取某海域的浅地层剖面原始数据，并以SEGY文件格式进行储存，从而形成每条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件；
步骤2、向计算机中导入某条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件，使用Matlab编程软件实现对所述的SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据读取及解码，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该条测线所有的回波信号数据；
步骤3、使用Matlab编程软件对步骤2中提取的回波信号数据编程，实现涌浪静校正、随机噪声压制、多次波压制、真振幅恢复处理，生成浅地层剖面图，实现该测线的浅地层剖面数据的图像可视化。
进一步讲，本发明所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其中，
步骤1中，所述数据采集软件为Discover软件，获取某海域的浅地层剖面原始数据并以SEGY文件格式进行储存的具体过程如下：
设定测量区域的水深小于100m，测线布设时主测线方向与海底地形等深线的总趋势方向垂直；进入测线测量前，先进行浅地层剖面仪的接收机总增益、TVG增益和接收频段选择调节，使探测剖面获得最佳穿透率和分辨率；拖曳式作业时，浅地层剖面仪的换能器入水角为15～20°，使拖曳阵保持平稳，航行速度保持5kn，浅地层剖面仪的频段为4kHz，波束开角为16°，脉冲长度为20ms，探测记录深度为垂直海底面以下30m，记录分辨率为20cm；拖鱼距海底的高度始终保持5m，距GPS的水平距离为20m；利用所述Discover软件实时采集、显示及回放浅地层剖面原始数据，并自动生成JSF文件格式；用Discover软件将JSF文件格式转化为SEGY文件格式，并拷贝至计算机上储存，从而形成每条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件。
步骤2中，在所述的SEGY的浅地层剖面原始数据文件中的卷头和道头所包含的参数中，获取采样点个数、采样率、总道数、线号、道号和XY坐标后，利用Matlab编程软件编写程序读取所述SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据。
利用Matlab编程软件编写程序读取所述SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据的具体过程如下：
步骤2-1、用fopen函数：fileID＝fopen(filename,permission)导入SEGY的浅地层剖面原始数据文件，所述的fopen函数表示打开文件或获取关于打开文件的信息，其中：fileID表示文件标识符；filename表示将要被打开文件的本地路径；permission表示指定对打开文件的访问权限类型，该访问权限类型为“r”，即表示指定打开文件的访问权限类型为读取；
步骤2-2、用fseek函数：fseek(fileID,offset,origin)和fread函数：A＝fread(fileID,sizeA,precision,skip,machinefmt)读取采样点数SampleNumber和采样率，fseek函数表示指针移动到文件中的指定位置，其中：offset表示指定偏移的字节数，采样率和采样点数偏移的字节数分别为3200和3216，其含义是在3200个字节数的文件头之后是400个字节数的包含关键信息的二进制文件头，其中，采样率和采样点数分别从第16和第20个字节开始，各占4个字节数；origin表示从指定位置开始偏移，该指定位置用“bof”，表示从文件头开始进行偏移；fread函数表示从打开的二进制文件中读取数据到数组A中，按列的方式填充数组A；其中：sizeA表示输出数组A的维数，输出数据的维数均为1；precision表示指定要读取数据的类型，数据类型均为16位整型数据；skip表示指定需要调过的字节数，默认为0；machinefmt表示待读取数据字节的排列方式，排列方式用“b”表示，表示待读取数据字节的排列方式为低位字节排放在内存的高地址端，高位字节排放在内存的低地址端；
步骤2-3、用ftell函数：A＝ftell(fileID)计算该SEGY的浅地层剖面原始数据文件总字节数和总道数，ftell函数用于得到文件位置指针当前位置相对于文件首的偏移字节数，从而获取文件的总字节数；总道数的计算方法是：总字节数减去字符串文件头和二进制文件头所占字节数再除以每道所占字节数，所述进制文件头所占字节数为3600，所述每道所占字节数是采样点字节数加上道头信息字节数，总道数的计算公式为：
TotalTrace＝(TotalBytes-3600)/(SampleNumber*4+240)；
步骤2-4、读取线号、道号及XY坐标，同样用到了fseek函数和fread函数；从1开始循环直至总道数，遍历所有道；fseek函数中的offset计算公式为：
3600+(i-1)*240+(i-1)*SampleNumber*4+site
其中，i为总道数，site分别为8、20、72、76顺次代表线号、道号、X坐标、Y坐标在道头信息中的起始位置；
步骤2-5、完成SEGY的浅地层剖面原始文件的数据解码后，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该测线所有的回波信号数据，并以CSV文件格式存储。
步骤3中，使用Matlab编程软件对提取的回波信号数据编程，实现涌浪静校正、随机噪声压制、多次波压制和真振幅恢复处理，其中，采用涌浪滤波器和带通滤波器分别进行涌浪静校正和随机噪声压制处理。采用预测反褶积的方法进行多次波压制，过程是：根据记录一次反射和干扰的信息预测出纯干扰部分，再由包括一次波和干扰的地震记录中减去纯干扰部分，得到消除干扰后的一次反射信号，以消除一次反射后面的多次波干扰，实现多次波压制处理。采用下述方法之一实现真振幅恢复处理，1)采用波前扩散能量补偿、地层吸收能量补偿和地表一致性能量调整中的任何一种对声波能量进行补偿和校正；2)利用振幅统计的方法消除相邻道间的振幅能量异常，使用球面扩散补偿消除声波球面扩散对振幅造成的影响以及使用地表一致性振幅补偿消除由于海底地质因素造成的该测线振幅不均匀现象。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的方法直接在Matlab中编程完成浅地层剖面原始数据的所有内业处理工作，无需高昂的成本去购买国际商业软件，且不用担心软件狗的丢失造成的巨大经济损失。另外，本发明的方法可以对用户开放原始浅地层剖面数据中各个参数的单独获取功能，便于用户对后续浅地层剖面图像处理功能进行二次开发以及后续相关的数值模拟等科研工作。本发明的方法可应用于以SEGY格式为主的深浅水型浅地层剖面、单多道地震原始数据的解析，同时也可为以XTF格式为主的侧扫声呐原始数据的解析提供必要的参考。
附图说明
图1是本发明的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法的流程图；
图2是本发明方法中所用浅地层剖面仪的工作原理图；
图3是本发明方法中浅地层剖面全***构成图；
图4是本发明方法中浅地层剖面原始数据采集图；
图5是本发明方法中Matlab编写浅地层剖面原始数据解析代码的流程图；
图6是本发明方法中浅地层剖面数据后处理流程图；
图7是本发明方法生成的浅地层剖面图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
如图1所示，本发明提出的一种基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，涉及到的设备有浅地层剖面仪、GPS和计算机，所述浅地层剖面仪中安装有数据采集软件，所述计算机中安装有Matlab编程软件，该方法的步骤如下：
步骤1、参考《海洋调查规范》，结合实地水深地形勘测情况，在满足测线布设、观测***参数要求下，利用浅地层剖面仪及其数据采集软件获取某海域的浅地层剖面原始数据，并以SEGY文件格式进行储存，从而形成每条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件；
步骤2、向计算机中导入某条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件，使用Matlab编程软件实现对所述的SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据读取及解码，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该条测线所有的回波信号数据；
步骤3、使用Matlab编程软件对步骤2中提取的回波信号数据编程，实现涌浪静校正、多次波压制、真振幅恢复处理，生成浅地层剖面图，实现该测线的浅地层剖面数据的图像可视化。
为了便于理解，在此首先分析浅地层剖面仪工作原理及回波信号的结构与特点，了解浅地层剖面仪的主要技术指标，对SEGY的浅地层剖面原始文件结构进行深入研究。具体内容如下：
浅地层剖面仪工作原理：如图2所示，全程采用拖曳式进行探测，利用声波探测浅底地层的剖面结构仪器，对海洋、江河、湖泊底部地层进行剖面显示的设备，全***构成图如图3所示，具体说明如下：
浅地层剖面***由用户设备(交流电源和GPS)、便携式甲板单元、换能器、拖缆、拖鱼和数据采集计算机组成，其中发射换能器和接收换能器均位于拖鱼处。探测船在走航过程中，交流电源保持恒定220V电压和50Hz放电频率，GPS实时提供定位数据，拖鱼始终处于水下部分并与海底的距离保持不变。设置在拖鱼上的换能器向水下铅直发射大功率低频脉冲的声波，抵达海底时，部分反射，部分向地层深处传播，由于地层结构复杂，在不同界面上又都有部分声波被反射，依这些反射界面的特性和深度不同，在船上接收到回波信号的时间和强度也不同，通过对回波信号的放大和滤波等处理后，送入记录器，就可以在移动干式记录纸上显现不同灰度的点组成的线条，清晰地描绘出地层的剖面结构。
回波信号的结构和特点：声呐换能器收到的第一个回波信号一般来自拖鱼的正下方，其强度较大，之后接收到的回波在强度上具有很好的连续性，可以通过计算第一个回波的位置来获得拖鱼的高度信息，一次测量得到的回波序列称为1Ping回波。在走航过程中，拖鱼不断发射、接受处理回波信号，将采集的每Ping的回波信号转化为灰度信息，即形成回波图像序列。
本发明中所涉及到的浅地层剖面仪的主要技术指标：外业测量所采用的是3100P浅地层剖面仪，工作频率2-16kHz；配有216S拖鱼，重72kg，耐压300m；拖缆标配35m，弯曲半径25cm，工作拉力300kg，破断力1500kg。
SEGY文件格式分析：SEGY文件格式是由勘探地球物理学协会制定，是现行地球物理勘探行业的事实标准。其文件格式数据采用二进制存储，各部分数据之间紧密相连，没有任何分隔符。
SEGY文件中的二进制数据类型整体分为三类，第一类为无符号整型，第二类为无符号短整型，第三类为字符型。如表1所示，本发明中采用的标准的SEGY文件格式一般包括三部分：(1)3200字节的字符串文件头以EBCDIC编码记录数据采集***的有关信息，由40个卡组成，用来保存一些对数据体进行描述的信息；(2)400个字节的二进制文件头以16位和32位的二进制数存储描述SEGY文件的一些关键信息，包括SEGY文件的数据格式、采样点数、采样间隔、测量单位等，这些信息一般存储在二进制文件头的固定位置上；(3)实际的每条道都包含240字节的道头信息。道头数据中一般保存该道对应的线号、道号、采样点数、大地坐标等信息，但一些关键的参数位置(如线号、道号)在道头中的位置并不固定。道数据是对信号的波形按一定时间间隔Δt进行取样，再将这一系列离散振幅值以某种方式记录下来。
表1
本发明所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，步骤1中，所述数据采集软件为Discover软件，获取某海域的浅地层剖面原始数据并以SEGY文件格式进行储存的具体过程如下：
设定测量区域的水深小于100m，测线布设时主测线方向与海底地形等深线的总趋势方向垂直；进入测线测量前，先进行浅地层剖面仪的接收机总增益、TVG增益和接收频段选择调节，使探测剖面获得最佳穿透率和分辨率；拖曳式作业时，浅地层剖面仪的换能器入水角为15～20°，使拖曳阵保持平稳，航行速度保持5kn，浅地层剖面仪的频段为4kHz，波束开角为16°，脉冲长度为20ms，探测记录深度为垂直海底面以下30m，记录分辨率为20cm；拖鱼距海底的高度始终保持5m，距GPS的水平距离为20m；利用所述Discover软件实时采集、显示及回放浅地层剖面原始数据，并自动生成JSF文件格式；用Discover软件将JSF文件格式转化为SEGY文件格式，并拷贝至计算机上储存，从而形成每条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件。
本发明所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，步骤2中，在所述的SEGY的浅地层剖面原始数据文件中的卷头和道头所包含的参数中，获取采样点个数、采样率、总道数、线号、道号和XY坐标后，如图5所示，利用Matlab编程软件编写程序读取所述SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据，具体过程如下：
步骤2-1、用fopen函数：fileID＝fopen(filename,permission)导入SEGY的浅地层剖面原始数据文件，所述的fopen函数表示打开文件或获取关于打开文件的信息，其中：
fileID表示文件标识符；filename表示将要被打开文件的本地路径；permission表示指定对打开文件的访问权限类型，该访问权限类型为“r”，即表示指定打开文件的访问权限类型为读取。
步骤2-2、用fseek函数：fseek(fileID,offset,origin)和fread函数：A＝fread(fileID,sizeA,precision,skip,machinefmt)读取采样点数SampleNumber和采样率，
fseek函数表示指针移动到文件中的指定位置，其中：offset表示指定偏移的字节数，采样率和采样点数偏移的字节数分别为3200和3216，其含义是在3200个字节数的文件头之后是400个字节数的包含关键信息的二进制文件头，其中，采样率和采样点数分别从第16和第20个字节开始，各占4个字节数；origin表示从指定位置开始偏移，该指定位置用“bof”，表示从文件头开始进行偏移；
fread函数表示从打开的二进制文件中读取数据到数组A中，按列的方式填充数组A；其中：sizeA表示输出数组A的维数，输出数据的维数均为1；precision表示指定要读取数据的类型，数据类型均为16位整型数据；skip表示指定需要调过的字节数，默认为0；machinefmt表示待读取数据字节的排列方式，排列方式用“b”表示，表示待读取数据字节的排列方式为低位字节排放在内存的高地址端，高位字节排放在内存的低地址端。
步骤2-3、用ftell函数：A＝ftell(fileID)计算该SEGY的浅地层剖面原始数据文件总字节数和总道数，ftell函数用于得到文件位置指针当前位置相对于文件首的偏移字节数，从而获取文件的总字节数；总道数的计算方法是：总字节数减去字符串文件头和二进制文件头所占字节数再除以每道所占字节数，所述进制文件头所占字节数为3600，所述每道所占字节数是采样点字节数加上道头信息字节数，总道数的计算公式为：
TotalTrace＝(TotalBytes-3600)/(SampleNumber*4+240)；
步骤2-4、读取线号、道号及XY坐标，同样用到了fseek函数和fread函数；从1开始循环直至总道数，遍历所有道；fseek函数中的offset计算公式为：
3600+(i-1)*240+(i-1)*SampleNumber*4+site
其中，i为总道数，site分别为8、20、72、76顺次代表线号、道号、X坐标、Y坐标在道头信息中的起始位置；
步骤2-5、完成SEGY的浅地层剖面原始文件的数据解码后，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该测线所有的回波信号数据，并以CSV文件格式存储。
本发明所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，步骤3中，使用Matlab编程软件对对步骤2中提取的回波信号数据Matlab编程实现涌浪静校正、多次波压制、真振幅恢复等处理，并生成浅地层剖面图，实现该测线的浅地层剖面数据的图像可视化。具体过程如图6所示，首先，导入该条测线的CSV格式回波信号数据到Matlab中，并根据浅地层剖面仪的技术指标定义观测***的参数和归算拖鱼位置，通过适当调整灰度值以实现图像的增益调节；编写可视化图像代码并遍历所有Ping，检查出有明显异常的Ping并进行修复，运行程序初步生成浅地层剖面图像；设计涌浪滤波器和带通滤波器分别对图像进行涌浪静校正和随机噪声压制，并对回波的振幅进行能量补偿和校正。
由于涌浪引起的电缆和声能转换器起伏波动对记录产生的影响造成时移会产生道与道之间的相对时间位移，这种情况具有静态时移的特点，也是静校正的一种。这种相对时间位移的存在使得剖面的信噪比和分辨率都明显下降，导致同相轴不够清晰，本发明中，可采用涌浪滤波器进行涌浪静校正。
多次波是浅地层剖面探测中最常见的干扰波，常用预测反褶积的方法进行压制。预测反褶积是用预测的方法，根据记录一次反射和干扰的信息预测出纯干扰部分，再由包括一次波和干扰的地震记录中减去纯干扰部分，得到消除干扰后的一次反射信号，以消除一次反射后面的海上鸣震等多次波干扰，实现多次波压制处理。
声波在地层传播过程中，不断经历着振幅能量的衰减和畸变，而真振幅恢复的目的是尽量对声波能量进行补偿和校正处理，主要包括波前扩散能量补偿、地层吸收能量补偿和地表一致性能量调整。可利用振幅统计的方法消除相邻道间的振幅能量异常，使用球面扩散补偿消除声波球面扩散对振幅造成的影响以及使用地表一致性振幅补偿消除由于海底地质因素造成的该测线振幅不均匀现象。
图4是浅地层剖面原始数据采集图。可以看出，图中的反射层界面连续，说明原始数据采集质量良好。
图7是浅地层原始数据经解析、处理并可视化后生成的浅地层剖面图。可以看出，图中呈现清晰的区域性强反射界面，同一层组内反射结构、形态、能量、频率等基本相似，且邻层对比差异明显，达到了本发明所要实现的结果。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (7)
1.一种基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，涉及到的设备有浅地层剖面仪、GPS和计算机，所述浅地层剖面仪中安装有数据采集软件，所述计算机中安装有Matlab编程软件，该方法的步骤如下：
步骤1、参考《海洋调查规范》，结合实地水深地形勘测情况，在满足测线布设、观测***参数要求下，利用浅地层剖面仪及其数据采集软件获取某海域的浅地层剖面原始数据，并以SEGY文件格式进行储存，从而形成每条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件；
步骤2、向计算机中导入某条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件，使用Matlab编程软件实现对所述的SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据读取及解码，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该条测线所有的回波信号数据；
步骤3、使用Matlab编程软件对步骤2中提取的回波信号数据编程，实现涌浪静校正、随机噪声压制、多次波压制、真振幅恢复处理，生成浅地层剖面图，实现该测线的浅地层剖面数据的图像可视化。
2.根据权利要求1所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，步骤1中，所述数据采集软件为Discover软件，获取某海域的浅地层剖面原始数据并以SEGY文件格式进行储存的具体过程如下：
设定，测量区域的水深小于100m，测线布设时主测线方向与海底地形等深线的总趋势方向垂直；
进入测线测量前，先进行浅地层剖面仪的接收机总增益、TVG增益和接收频段选择调节，使探测剖面获得最佳穿透率和分辨率；
拖曳式作业时，浅地层剖面仪的换能器入水角为15～20°，使拖曳阵保持平稳，航行速度保持5kn，浅地层剖面仪的频段为4kHz，波束开角为16°，脉冲长度为20ms，探测记录深度为垂直海底面以下30m，记录分辨率为20cm；拖鱼距海底的高度始终保持5m，距GPS的水平距离为20m；利用所述Discover软件实时采集、显示及回放浅地层剖面原始数据，并自动生成JSF文件格式；
用Discover软件将JSF文件格式转化为SEGY文件格式，并拷贝至计算机上储存，从而形成每条测线的SEGY的浅地层剖面原始数据文件。
3.根据权利要求2所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，步骤2中，在所述的SEGY的浅地层剖面原始数据文件中的卷头和道头所包含的参数中，获取采样点个数、采样率、总道数、线号、道号和XY坐标后，利用Matlab编程软件编写程序读取所述SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据。
4.根据权利要求3所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，利用Matlab编程软件编写程序读取所述SEGY的浅地层剖面原始数据文件的数据的具体过程如下：
步骤2-1、用fopen函数：fileID＝fopen(filename,permission)导入SEGY的浅地层剖面原始数据文件，所述的fopen函数表示打开文件或获取关于打开文件的信息，其中：
fileID表示文件标识符；
filename表示将要被打开文件的本地路径；
permission表示指定对打开文件的访问权限类型，该访问权限类型为“r”，即表示指定打开文件的访问权限类型为读取；
步骤2-2、用fseek函数：fseek(fileID,offset,origin)和fread函数：A＝fread(fileID,sizeA,precision,skip,machinefmt)读取采样点数SampleNumber和采样率，
fseek函数表示指针移动到文件中的指定位置，其中：
offset表示指定偏移的字节数，采样率和采样点数偏移的字节数分别为3200和3216，其含义是在3200个字节数的文件头之后是400个字节数的包含关键信息的二进制文件头，其中，采样率和采样点数分别从第16和第20个字节开始，各占4个字节数；
origin表示从指定位置开始偏移，该指定位置用“bof”，表示从文件头开始进行偏移；
fread函数表示从打开的二进制文件中读取数据到数组A中，按列的方式填充数组A；其中：
sizeA表示输出数组A的维数，输出数据的维数均为1；
precision表示指定要读取数据的类型，数据类型均为16位整型数据；
skip表示指定需要调过的字节数，默认为0；
machinefmt表示待读取数据字节的排列方式，排列方式用“b”表示，表示待读取数据字节的排列方式为低位字节排放在内存的高地址端，高位字节排放在内存的低地址端；
步骤2-3、用ftell函数：A＝ftell(fileID)计算该SEGY的浅地层剖面原始数据文件总字节数和总道数，ftell函数用于得到文件位置指针当前位置相对于文件首的偏移字节数，从而获取文件的总字节数；
总道数的计算方法是：总字节数减去字符串文件头和二进制文件头所占字节数再除以每道所占字节数，所述进制文件头所占字节数为3600，所述每道所占字节数是采样点字节数加上道头信息字节数，总道数的计算公式为：
TotalTrace＝(TotalBytes-3600)/(SampleNumber*4+240)；
步骤2-4、读取线号、道号及XY坐标，同样用到了fseek函数和fread函数；
从1开始循环直至总道数，遍历所有道；fseek函数中的offset计算公式为：
3600+(i-1)*240+(i-1)*SampleNumber*4+site
其中，i为总道数，site分别为8、20、72、76顺次代表线号、道号、X坐标、Y坐标在道头信息中的起始位置；
步骤2-5、完成SEGY的浅地层剖面原始文件的数据解码后，以Ping为横坐标，时深为纵坐标提取该测线所有的回波信号数据，并以CSV文件格式存储。
5.根据权利要求1所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，步骤3中，使用Matlab编程软件对提取的回波信号数据编程，采用涌浪滤波器和带通滤波器分别进行涌浪静校正和随机噪声压制处理。
6.根据权利要求1所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，步骤3中，使用Matlab编程软件对提取的回波信号数据编程，采用预测反褶积的方法进行多次波压制，过程是：根据记录一次反射和干扰的信息预测出纯干扰部分，再由包括一次波和干扰的地震记录中减去纯干扰部分，得到消除干扰后的一次反射信号，以消除一次反射后面的多次波干扰，实现多次波压制处理。
7.根据权利要求1所述的基于SEGY的浅地层剖面原始数据的可视化显示方法，其特征在于，步骤3中，使用Matlab编程软件对提取的回波信号数据编程，实现真振幅恢复处理采用下述方法之一：
1)采用波前扩散能量补偿、地层吸收能量补偿和地表一致性能量调整中的任何一种对声波能量进行补偿和校正；
2)利用振幅统计的方法消除相邻道间的振幅能量异常，使用球面扩散补偿消除声波球面扩散对振幅造成的影响以及使用地表一致性振幅补偿消除由于海底地质因素造成的该测线振幅不均匀现象。
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