地震数据重建方法原理及运用

地震数据重建方法原理及运用（共4篇）

地震数据重建方法原理及运用篇1

作者：李信富李小凡 LI Xin-fu LI Xiao-fan 作者单位：李信富,LI Xin-fu(中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学,地球物理与信息技术学院,北京,100083)

李小凡,LI Xiao-fan(中国科学院,地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京,100029)

刊名：物探化探计算技术 ISTIC英文刊名：COMPUTING TECHNIQUES FOR GEOPHYSICAL AND GEOCHEMICAL EXPLORATION 年，卷(期)： 30(5) 分类号：P315 关键词：数值分析地震数据插值最小二乘法地震学

地震数据重建方法原理及运用篇2

1 硬盘数据丢失的原因分析

造成数据丢失的原因很多, 包括:软件故障、硬件故障、突然断电、误操作、病毒破坏、人为破坏等, 归纳为如下几类:

1) 硬件故障导致数据丢失:硬件故障是电脑数据丢失的重要因之一。如在磁盘失效、电压不稳造成自动重启, 硬盘坏道, 磁盘划伤, 磁头变形, 磁臂断裂, 磁头放大器损坏;芯片组或其它元器件损坏。硬件故障属于物理故障, 对于普通计算机用户来说, 自己维修比较困难, 而且由硬件故障引起的数据丢失往往恢复的可能性较小。

2) 恶意程序或网络入侵导致数据丢失:最常见的恶意程序就是网络上流传的各种病毒。感染了病毒的计算机将可能造成应用软件破坏, 系统瘫痪或各类数据丢失, 严重的甚至可以破坏硬盘、主板等电脑硬件。一个病毒无论是改变计算机的引导区、可执行程序, 还是office文档, 都可能影响计算机的正常运行或导致数据丢失。即使是良性伴随性病毒, 同样也会对数据构成破坏。破坏性极强的病毒如CIH病毒, 不仅破坏硬盘数据, 还可能破坏电脑硬件。随着网络的普及, 电脑数据除了受病毒威胁外, 网络黑客非法入侵也经常破坏硬盘数据。

3) 误操作导致数据丢失:除了客观存在的各种因素造成数据丢失外, 电脑数据也经常因为人为地误操作导致数据丢失或损坏, 特别是对于一些电脑“菜鸟”, 在计算机应用不熟练的情况下, 经常有可能将系统“自毁”。如不小心将重要数据删除、不正常关机、操作失误将硬盘格式化、重装系统时删除分区等等都会造成数据的丢失或损坏。

除以上三种原因外, 计算机突然断电有时也可能成硬盘损坏或磁盘数据的丢失, 或导致系统无法正常启动, 也可能导致内存溢出或者进程非法终止而损失当前的工作;软件系统升级有时带来一些问题, 把比较重要的数据破坏。

2 硬盘数据存储原理

不论是哪种原因造成的数据损坏或丢失都会造成电脑不能正常使用, 或者因数据丢失遭受重大损失。本文开篇提到如果是软件或系统问题, 那还好处理, 可以重装, 但如果是硬盘重要数据丢失, 那就得想办法进行数据恢复了。

什么是数据恢复?简单地说就是把遭受破坏或硬件故障导致不可访问、不可获得或由于误操作等各种原因导致数据丢失的数据还原成正常数据的过程。数据恢复不仅是对文件的恢复, 还可以恢复物理损伤盘的数据, 也可以恢复不同移动数码存储设备的数据。通常硬盘数据恢复分为物理恢复和逻辑恢复。物理恢复指硬盘因硬件损坏的恢复, 如0磁道的损坏、硬盘不能识别等情况的恢复;逻辑恢复是指将误删除, 突然断电, 误格式化及病毒破坏造成的软件错误或数据丢失恢复到正常状态。逻辑恢复又可分为数据文件恢复、硬盘引导记录的恢复、分区表的恢复、操作系统引导记录的恢复、文件分配表的恢复等。本文主要介绍通过逻辑恢复获得数据的办法。要掌握数据恢复的办法, 就得先了解硬盘数据存储基本原理。

1) 硬盘数据结构:硬盘在存储数据之前, 一般需经过低级格式化分区和高级格式化之后才能使用。其作用是在物理硬盘上建立一定的数据逻辑结构, 通常将硬盘分为5个区域, 分别是主引导记录区 (MBR) 、DOS引导记录区 (DBR) 、文件分配表 (FAT) 、目录区 (FDT) 和数据区 (DATA) , 其中主引导记录在硬盘中具有唯一性而其他部分在硬盘的各个分区里都会存在。当向硬盘写入数据时, 首先在目录区内写入文件的基本信息, 如文件名、文件类型、文件大小和修改日期等。然后在数据区找到一块空间将文件存储, 并将文件存储的首簇号写入目录区。如果文件内容比较大, 那么其后续保存的簇号在FAT表中被指定。系统根据目录区中文件的起始地址, 再结合FAT表就可以找到文件在磁盘中的存储位置和大小了。

2) 文件的读取:操作系统从目录区中读取文件信息包括文件名、后缀名、文件大小、修改日期和文件在数据区保存的第一个簇的簇号, 这里假设第一个簇号是0015。操作系统从0015簇读取相应的数据, 然后在找到FAT的0015单元, 如果内容是文件结束标志 (FF) , 则表示文件结束, 否则内容保存数据的下一个簇的簇号, 这样重复下去一直到遇到文件结束标志。

3) 文件的写入:要保存文件时, 操作系统首先在目录表 (DIR) 区中找到空区写入文件名、文件大小和创建时间等响应信息, 然后在数据区 (DATA) 找到空闲位置将文件保存, 并将数据区的第一个簇写入目录表区, 其余的动作和文件的读取动作类似。

4) 文件的删除:Windows文件的删除工作很简单, 仅仅将目录区的文件的第一个字符改成删除标志“E5”就表示该文件删除了。而硬盘数据的格式化 (指高级格式化, 如DOS下的FORMAT命令) , 并没有把数据区中的内容清除, 只是重写了文件分配表 (FAT) 表而已, 至于硬盘分区也只是修改了主引导扇区和操作系统扇区, 绝大部分的数据区中的内容都没有被改变。

通过以上数据存储原理的介绍就可以看出通常因为删除或格式化等操作造成的数据丢失仅仅是逻辑结构发生改变, 数据具体内容并没有损坏或消失, 因此只要通过一些专业软件将硬盘文件删除标志去掉, 并把文件在硬盘中的逻辑结构还原, 就可以恢复硬盘上的数据。当然前提是数据丢失后, 不能再对硬盘进行任何“写”操作, 根据文件写入的原理, 写入新数据有可能覆盖原数据, 这样原数据就不能恢复了。

3 常用数据恢复软件介绍

目前市场上的恢复软件比较多, 有的是需要付费使用的, 也有一些可以在网上免费下载, 下面介绍几款常用的恢复软件。

1) Ghost软件:Ghost软件是美国赛门铁克公司推出的一款出色的硬盘备份还原工具, 可以实现FAT16、FAT32、NTFS、OS2等多种硬盘分区格式的分区及硬盘的备份还原。该软件可以用于WINDOWS系统的克隆安装, 也可以备份和恢复WINDOWS系统。Ghost的备份还原是以硬盘的扇区为单位进行的, 也就是说可以将一个硬盘上的物理信息完整复制, 而不仅仅是数据的简单复制, 系统备份后生成一个扩展名为.gho的文件里 (镜像文件) , 当系统出现故障时, 可以利用镜像文件对系统进行恢复。该软件可以用于硬盘数据恢复, 但前提是必须在系统正常时对系统进行备份, 通常在系统和主要软件安装完后, 备份整个系统, 一旦系统故障就可以利用该软件的恢复功能恢复到系统备份前的状态。

2) Easyrecover软件:EasyRecovery一款威力非常强大的硬盘数据恢复工具。能够恢复丢失的数据以及重建文件系统。它在恢复过程中不会向原始驱动器写入任何东西, 它主要是通过在内存中重建文件分区表使数据能够安全地传输到其他驱动器中。对于病毒破坏的数据或是已经格式化的硬盘都可以通过该软件来恢复数据

3) Final Data软件:该软件最大优势是恢复速度快, 在数据恢复方面功能十分强大, 不仅可以按照物理硬盘或者逻辑分区来进行扫描, 还可以通过对硬盘的绝对扇区来扫描分区表, 通过直接扫描磁盘读取并恢复出文件信息, 根据这些信息, 方便地查找并将数据从磁盘中恢复, 并能修复损坏的文件数据。Final Data和Easyrecover一样对于病毒破坏或是格式化的数据都可以进行恢复, 也可以恢复完全删除的数据和目录, 恢复主引导扇区和FAT表。

4) PTDD分区表医生:这款恢复软件能自动地检查你的硬盘分区表, 修理分区表错误, 还可以重建分区表、恢复分区表。也可以设置分区表的每个参数, 查看在活动中的分区, 隐藏分区, 扫描分区, 重建MBR (Master Boot Record) , 设置硬盘的口令, 编辑磁簇, 复制磁簇, 和在分割填充磁簇,

4 硬盘数据恢复实例

下面以PTDD分区表医生恢复数据为例, 介绍数据恢复的过程。笔者曾经因为误操作造成硬盘数据全部丢失, 最后利用PTDD将数据全部恢复。

1) 数据丢失过程:电脑分了C、D、E、F四个区, 因为系统遭病毒侵害, 运行速度很慢, 决定用GHOST版WINDOWS重装系统。平常数据都放在后面三个区, C盘仅装有操作系统, 所以重装后不会丢失重要数据。但是在安装过程中误操作, 选择安装目标时不小心点了Local Disk/From Image, 本应选择Local partition安装到C盘的, 结果把硬盘当成一个区。安装完后D、E、F区全没了, 这三个区的数据自然也找不到了。

2) 故障分析:本例中造成数据丢失的原因就是因为在安装的时候, 选择安装目标错误, 应该选在安装在分区的, 结果选成了整个硬盘, 因此装完以后原分区全部丢失。因为仅仅是重装系统, 没有对硬盘进行其它的操作, 所以可以判断后三个分区的数据应该不会受到太大的破坏, 可能只是因为分区表破坏引起数据丢失, 就可以尝试用恢复分区表来找回数据。

3) 数据恢复过程:前面已经提到, 对于数据丢失而言, 首先就应该是保护好“现场”, 也就是数据丢失后不要对硬盘进行任何“写”操作, 以免新的数据覆盖来原数据。因此虽然系统可以用, 但为了防止操作对原数据产生破坏, PTDD软件并不装在硬盘上, 而是通过U盘或者光盘来运行, 同时可以通过在U盘安装PE作为PTDD的运行环境。具体步骤如下:

a) 另外找一台电脑, 在网上下载PE工具箱, 安装在该电脑上, 安装完后, 程序菜单里会有如图1所示菜单, 选“安装PE到U盘”;

b) 下载PTDD分区表医生, 并复制到U盘;

c) 更改故障电脑启动顺序, 选U盘启动, 通过U盘启动进入WINDOWS PE系统;

d) 运行U盘上的PTDD软件, 选择工具栏中“恢复”分区表选项 (如图2) ;

恢复完成后将看到在PTDD窗口原来只显示一个分区, 现在四个分区全显示出来了, 将U盘取下来, 重启系统, 就会发现原来的几个分区全显示出来了, 而且各分区的数据都找回来了。

5 结束语

对于广大计算机用户来说, 虽然数据丢失后可以通过一些软件进行恢复, 但恢复数据并不是万无一失的, 而且数据恢复通常都只能恢复一部分, 所以最重要的还是要养成一个好的习惯, 对于重要的数据注意做好备份, 如用Ghos软件备份或是WINDOWS系统的备份功能, 一旦系统出现问题还可以通过备份数据来恢复, 平常还要注意不要将重要数据存放在系统盘, 当系统崩溃, 需要重装时, 也不至于造成重要数据的丢失。

参考文献

[1]王素琴, 陈哲.浅析硬盘数据恢复原理及方法[J].中国医学教育技术, 2008 (5) :482-485.

[2]蔡献民.常用硬盘数据恢复解析[J].漯河职业技术学院学报, 2008 (2) :104-105.

[3]王嗥.浅谈计算机数据备份和数据恢复技术[J].科技资讯, 2009 (1) :26.

数据库原理及应用模拟试题篇3

透明性在数据独立性中可以归入哪个范围?

35.关系代数的自然连接操作和半连接操作之间有些什么联系?

四.设计题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)

36.设数据库中有两个基本表：

职工表EMP(E#，ENAME，AGE，SALARY，D#)，

其属性分别表示职工工号、姓名、年龄、工资和工作部门的编号。

部门表DEPT(D#，DNAME，MGR#),

其属性分别表示部门编号、部门名称和部门经理的职工工号。

试指出每个表的主键和外键。并写出每个表创建语句中的外键子句。

37.在第36题的两个基本表中，写出下列查询的关系代数表达式和SQL语句：

检索每个部门经理的工资，要求显示其部门编号、部门名称、经理工号、经理姓名和经理工资。

38.在第36题的两个基本表中，建一个年龄大于50岁的职工视图，属性为

(D#，DNAME，E#，ENAME，AGE，SALARY)。

39.在第36题的两个基本表中，写一个断言，要求每个部门的经理工资应大于

本部门所有职工的工资。

40.下面是用ORDB的定义语言定义的数据库：

CREATETYPEMyStringcharvarying;

CREATETYPEcnameMyString;

CREATETABLEdepartment(dnoMyString，

dnameMyString，

staffsetof(ref(employee)));

employee(enoMyString，

enameMyString，

salaryinteger，

childrensetof(cname)，

works_forres(department));

(1)试画出上述数据库的对象联系图。

(2)试用ORDB的查询语言写出下列查询的SELECT语句：

检索部门编号为D6的部门中每个职工的子女名，要求显示职工的姓名、子女名。CREATETABLE

五.综合题(本大题共2小题，每小题5分，共10分)

41.设有一个记录各个球队队员每场比赛进球数的关系模式

R(队员编号，比赛场次，进球数，球队名，队长名)

如果规定每个队员只能属于一个球队，每个球队只有一个队长。1试写出关系模式R的基本FD和关键码。2说明R不是2NF模式的理由，并把R分解成2NF模式集。3进而把R分解成3NF模式集，并说明理由。

地震数据重建方法原理及运用篇4

但是同其他同类课程一样,《数据库原理及应用课程设计》的实施效果与其预定目标还存在一定的差距。该文在分析该课程存在问题的基础上,提出了改进的课程管理及考核方式,以期提高该课程的实施效果,达到锻炼学生、培养学生的目标。

1 数据库课程设计中存在的问题分析

实践性课程与理论性课程不同,理论性课程是学习理论知识,而实践性课程主要是训练操作技能;课程设计又不同于实验课程,实验课程一般分多个专题进行实训,而课程设计通常是针对一个综合的项目进行实训。这些课程的实施方式也是不同的:理论性课程基本是在教室集中授课,实验课程是在实验室集中训练,而课程设计的实施更松散一些。

随着计算机成为多数学生自备的学习工具,数据库课程设计通常不采用集中训练方式,而是采用教师有限次的集中授课加上辅导答疑,学生自择时间和地点进行系统分析、设计、实现并查阅资料撰写课程设计报告。其优点是可以给学生更大的自由度,同时能够提高实验室的利用率。缺点是容易导致学生放任自流、草草应付,难以达到课程的预定目标。

针对数据库课程设计中存在的一些问题分析如下:

1)课程设计流程过粗

数据库课程设计一般采用的流程是:确定选题,开题,中期检查,系统验收,课程设计答辩,提交设计报告。这一流程看似很细致,但是没有体现出数据库设计的特点,或者说与数据库设计过程没有很好的结合。按照这一流程进行管理,到中期检查时往往发现学生的数据库结构不合理,根源是数据库的设计存在问题,这些问题没有被及时发现,导致后续的系统设计及实现都基于不合理的前期设计。

数据库课程设计重在数据库的设计,而数据库的设计要经过需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施及系统实现等多个阶段,其中需求分析是基础,概念结构设计是关键,逻辑结构设计是目标,如果这三个阶段出现问题,后面的设计及系统实现的质量难以保证。

2)课程设计强调结果忽视了过程管理

数据库课程设计要求学生最终提交一个可运行的系统和一份课程设计报告,在考核方式中这两部分所占比重非常大。这种模式重在作品也就是结果,没有强调课程设计实施过程的管理。数据库课程设计要经过一个从系统分析到设计再到实现的过程,而前两个阶段是本门课程设计的重点,对于这样的过程没有管理好,整个课程设计难以达到预期的目标。

3)学生与指导教师之间缺乏沟通

由于前述数据库课程设计的特点,学生与教师的沟通少之又少,大部分学生只在中期检查和系统验收答辩的时候才与指导教师有交流,而这时的交流主要是教师对学生课程设计进展及完成情况的检查和评价。

究其原因是在整个课程设计过程中,教师处于一种被动等待学生来答疑的状态,而握有主动权的学生在碰到问题时更多的是寻求其他的解决方法,而不是求助于老师。更甚者,一些学生认为只要给出分析、设计、实现的结果就可以了,至于合理与否根本没有考虑,导致没有与教师沟通的需要。

缺乏沟通的结果是学生的作品漏洞百出,而多数情况都是在系统的分析设计阶段就出现各种各样的问题,但是由于缺乏与指导教师的沟通而没有被指正,就一错到底了。

4)学生缺乏兴趣和热情

由于对课程设计的认识不足,有些学生抱着蒙混过关的想法,整个课程设计过程应付了事,毫无兴趣和热情。还有一部分学生,由于与指导教师缺乏沟通,导致在出现问题或疑问的时候没有及时得到指导教师的辅导和鼓励,而对课程设计的兴趣渐失。缺少了兴趣和热情,不仅难以达到课程设计的目标,创新能力的培养更是无从谈起。

5)考核方式过于简单

课程设计考核一方面反映学生的完成情况,另一方面可以起到督促、鞭策学生的作用。但是课程设计的考核方式往往是答辩成绩、报告成绩与平时成绩的加权和,而平时成绩因为没有细化而难以体现出真实情况。这样的考核方式也是导致学生只重结果不重过程的原因之一。

以上这些问题彼此之间存在联系,导致这些问题的原因是课程设计的安排及管理疏松、教师对学生的引导和辅导不充分、学生对课程设计认识不足、重视不够。要克服这些问题并最终实现课程设计的目标,就必须从加强课程设计管理入手,指导教师切实担负起引导学生和答疑解惑的职责。

2 数据库课程设计过程化管理

数据库设计是一个分为多阶段的连续过程,因此,数据库课程设计可以采用过程化管理模式,将每个阶段管理好、确保阶段目标实现、最终实现总体目标。如果其中任何一个阶段出现问题,都控制在本阶段解决,直至达到质量要求才能进入下一个阶段。数据库设计的各阶段目标不同、内容不同、涉及到的理论和技术也不相同,因而过程化管理可以让学生在实践中按阶段理解并运用相应的理论和知识,通过教师的把关确定是否达到质量要求。这一管理方式与学生学习实践的过程化特性相吻合。

2.1 流程划分

需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计是数据库设计中的重要阶段,也是理论与实践联系最紧密的阶段,为了加强这三个阶段的实践和管理,将这三个阶段添加到原有课程设计流程中。这样数据库课程设计过程划分为:确定选题及系统功能、需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计及优化,中期检查,系统验收,课程设计答辩,提交设计报告。

1)确定选题及系统功能

按组确定选题,经过初步需求分析明确系统的功能,并形成文档提交给教师。教师对每组题目及功能进行审核,根据每组的学生情况提出相应的意见。目标是题目及功能符合课程设计的要求,系统不能过于简单,同时有创新的空间。

2)需求分析

在此阶段,要求学生通过各种途径对系统进行全面细致的需求分析,生成需求分析报告,主要内容包括系统的数据流图和数据字典。教师对每份需求分析报告进行点评,对于存在问题的给出问题描述和修改意见。目标是数据流图完整描述系统中数据从哪来、经过什么处理、到哪去;数据字典要全面描述数据流图中的数据项、数据结构、数据流、数据存储、数据处理;需求分析报告要符合规范。

3)概念模型设计

在需求分析报告合格的基础上,学生抽象、设计概念模型。教师对其进行点评,针对不合理的设计给出修改意见。目标是将需求分析报告中涉及到的数据对象恰当的抽象为实体、属性及实体之间的联系,不存在冲突和不必要的冗余,描述方法符合规范。

4)逻辑模型设计及其优化

在概念模型设计合理的基础上,学生设计逻辑模型,要求对每个关系模式进行分析并规范化到第三范式,然后针对系统的需求对其进行优化,结果提交给教师。教师进行点评,针对存在问题的设计给出修改意见或者要求学生给出解答。目标是逻辑模型与概念模型一致;每个关系模式要定义出候选码、外码,达到第三范式,针对特殊的情况要给出说明。

5)中期检查

中期检查主要对系统的分析设计及已完成的系统实现部分进行检查,目的是督促学生按照课程进度完成阶段目标。要求所有的学生参加课程设计中期检查,学生针对教师提出的问题进行回答,最后教师给出评价及意见。

6)系统验收、课程设计答辩

在课程设计的最后阶段,教师针对每组的系统进行全面验收,学生以组及个人相结合的方式进行课程设计答辩。要求系统是可运行的,这一阶段的重点是系统实现部分的检查。

7)提交课程设计报告

经过课程设计答辩环节之后,学生提交设计报告,要求按照学术报告的结构及方式进行撰写,教师对报告质量进行把关,不合格的要求学生修改。

在每一阶段,如果学生做的不好,教师要指出问题所在并提供修改意见,要求学生修改之后重新提交,然后再点评,这个过程可能要反复多次,直到合格。各阶段之间是步步衔接、有序进行的,只有在上一阶段任务合格完成之后,才能开始下一个阶段的任务。

2.2 日程安排及考核方式

按照数据库课程设计的时间跨度(18周),将上述流程安排如表1所示,考核方式细化到每个阶段。通过该方式加强课程设计过程化管理的实施,并督促学生按照过程化管理的思想完成数据库课程设计的整个过程,避免短时间突击完成,以便确保课程设计的质量。

2.3 管理方式

数据库课程设计的过程化管理及考核方式极大加强了教师与学生之间的联系,教师在其中起到主导作用,同时对教师提出了更高的要求。课程的管理方式也要随之进行调整,主要体现在以下两个方面。

1)对学生提交的结果及时进行分析和点评