segyio

segyio - SEG-Y 地震数据

快速参考

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

关键访问模式

模式	描述
f.trace[i]	按索引顺序访问道
f.header[i]	访问道头（类似字典）
f.iline[n]	内联切片（3D 测区）
f.xline[n]	交叉线切片（3D 测区）
f.depth_slice[n]	水平时间／深度切片
f.text[0]	文本头（3200 字节）
f.bin	二进制头

基本操作

打开并检查

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}")

读取道头

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)[:]

读取 3D 数据

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)

读取非结构化数据

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

创建新的 SEG-Y 文件

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,
        }

修改现有文件

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

数据格式

代码	格式
1	IBM 4 字节浮点数
2	4 字节有符号整数
3	2 字节有符号整数
5	IEEE 4 字节浮点数
8	1 字节有符号整数

与其他工具的适用场景比较

工具	最适用于
segyio	快速 SEG-Y I/O、3D 内联／交叉线访问、道头操作
obspy	更广泛的地震学应用：FDSN 访问、波形处理、事件分析
segysak	基于 xarray 的 SEG-Y 工作流、NetCDF 转换、带标签的维度

需要以下功能时使用 segyio：快速、底层地访问 SEG-Y 文件——读取道、道头、3D 切片，或以编程方式创建新的 SEG-Y 文件。

需要以下功能时改用 obspy：超越文件 I/O 的地震学处理，例如去除仪器响应、获取 FDSN 数据或分析地震。

需要以下功能时改用 segysak：希望集成 xarray，使用带标签的维度（内联、交叉线、时间），并轻松转换为 NetCDF/Zarr。

常见工作流

读取、检查并提取 3D 地震数据

- [ ] 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

常见问题

问题	解决方案
未检测到几何信息	指定 iline= 和 xline= 字节位置
无法读取 3D 切片	对非结构化数据使用 ignore_geometry=True
内联／交叉线字节位置错误	使用 f.header[0] 检查道头，找到正确的字节位置
无法打开文件	检查文件路径、权限以及 SEG-Y 格式是否有效

参考资料

• 道头字段 - 完整的道头字段参考（字节、类型）
• 故障排除 - 常见问题及解决方案

脚本

• scripts/inspect_segy.py - 检查 SEG-Y 文件结构和几何信息
• scripts/extract_subset.py - 提取部分道或内联