segyio

segyio - SEG-Y 地震データ

クイックリファレンス

import segyio

# Read
with segyio.open('seismic.sgy', 'r') as f:
    print(f.tracecount, len(f.samples))
    trace0 = f.trace[0]              # Single trace as numpy array
    data = segyio.tools.collect(f.trace[:])  # All traces

# 3D access (specify inline/xline byte locations)
with segyio.open('seismic.sgy', 'r', iline=189, xline=193) as f:
    inline_100 = f.iline[100]        # 2D array (xlines x samples)
    cube = segyio.tools.cube(f)      # Full 3D cube

# Write
spec = segyio.spec()
spec.samples = samples
spec.tracecount = n_traces
with segyio.create('output.sgy', spec) as f:
    f.trace[0] = data

主なアクセス方法

モード	説明
f.trace[i]	インデックスによるトレースへの順次アクセス
f.header[i]	トレースヘッダーへのアクセス（辞書形式）
f.iline[n]	インラインスライス（3D 調査）
f.xline[n]	クロスラインスライス（3D 調査）
f.depth_slice[n]	水平の時間／深度スライス
f.text[0]	テキストヘッダー（3200 バイト）
f.bin	バイナリヘッダー

基本操作

開いて内容を確認する

with segyio.open('seismic.sgy', 'r') as f:
    print(f"Traces: {f.tracecount}")
    print(f"Samples: {len(f.samples)}")
    print(f"Sample interval: {f.samples[1] - f.samples[0]} ms")
    if f.ilines is not None:
        print(f"Inlines: {f.ilines}")
        print(f"Crosslines: {f.xlines}")

トレースヘッダーを読み込む

with segyio.open('seismic.sgy', 'r') as f:
    header = f.header[0]
    print(header[segyio.TraceField.INLINE_3D])
    print(header[segyio.TraceField.CDP_X])

    # Get all values for one field
    inlines = f.attributes(segyio.TraceField.INLINE_3D)[:]

3D データを読み込む

with segyio.open('seismic.sgy', 'r', iline=189, xline=193) as f:
    inline_data = f.iline[100]       # Shape: (n_xlines, n_samples)
    xline_data = f.xline[200]        # Shape: (n_ilines, n_samples)
    time_slice = f.depth_slice[250]  # Shape: (n_ilines, n_xlines)
    cube = segyio.tools.cube(f)      # Shape: (ilines, xlines, samples)

非構造化データを読み込む

# For 2D lines or unsorted data
with segyio.open('seismic.sgy', 'r', ignore_geometry=True) as f:
    data = segyio.tools.collect(f.trace[:])

新しい SEG-Y を作成する

import numpy as np

spec = segyio.spec()
spec.samples = np.arange(500) * 4  # 4ms sample rate
spec.tracecount = 100
spec.format = 1  # IBM float

with segyio.create('output.sgy', spec) as f:
    for i in range(100):
        f.trace[i] = data[i]
        f.header[i] = {
            segyio.TraceField.TRACE_SEQUENCE_LINE: i + 1,
        }

既存ファイルを変更する

with segyio.open('seismic.sgy', 'r+') as f:
    f.trace[0] = f.trace[0] * 2.0
    f.header[0][segyio.TraceField.CDP] = 999

データ形式

コード	形式
1	IBM 4 バイト浮動小数点数
2	4 バイト符号付き整数
3	2 バイト符号付き整数
5	IEEE 4 バイト浮動小数点数
8	1 バイト符号付き整数

代替ツールとの使い分け

ツール	最適な用途
segyio	高速な SEG-Y の入出力、3D インライン／クロスラインへのアクセス、ヘッダー操作
obspy	より幅広い地震学用途：FDSN アクセス、波形処理、イベント解析
segysak	xarray ベースの SEG-Y ワークフロー、NetCDF 変換、ラベル付き次元

segyio を使う場合：トレース、ヘッダー、3D スライスの読み込みや、プログラムによる新しい SEG-Y ファイルの作成など、SEG-Y ファイルへの高速かつ低レベルなアクセスが必要な場合です。

代わりに obspy を使う場合：ファイル入出力にとどまらない地震学的処理、すなわち機器応答の除去、FDSN データの取得、地震解析が必要な場合です。

代わりに segysak を使う場合：ラベル付き次元（インライン、クロスライン、時間）を備えた xarray との統合や、NetCDF／Zarr への簡単な変換が必要な場合です。

よくあるワークフロー

3D 地震データを読み込み、内容を確認して抽出する

- [ ] Open file with `segyio.open()`, specify `iline=` and `xline=` byte positions
- [ ] Inspect geometry: trace count, sample count, inline/crossline ranges
- [ ] Read headers to verify coordinate and survey metadata
- [ ] Extract target inline/crossline slices or full cube
- [ ] Apply amplitude scaling or subset extraction as needed
- [ ] Write results to new SEG-Y or export as numpy arrays

よくある問題

問題	解決策
ジオメトリが検出されない	バイト位置を iline= と xline= で指定します
3D スライスを読み込めない	非構造化データには ignore_geometry=True を使用します
インライン／クロスラインのバイト位置が正しくない	f.header[0] でヘッダーを確認し、正しいバイト位置を特定します
ファイルを開けない	ファイルパス、権限、SEG-Y 形式の妥当性を確認します

参考資料

• トレースヘッダーフィールド - ヘッダーフィールドの完全なリファレンス（バイト、型）
• トラブルシューティング - よくある問題と解決策

スクリプト

• scripts/inspect_segy.py - SEG-Y ファイルの構造とジオメトリを確認します
• scripts/extract_subset.py - トレースまたはインラインのサブセットを抽出します