4. 道头关键字段核查
SEG-Y 文件的卷头（EBCDIC 3200 字节 + 二进制文件头 400 字节）描述的是整个工区的宏观参数，而每一道的 240 字节道头才真正记录该道的空间属性。格式转换、坐标重定位、观测系统加载等环节一旦出错，最先暴露问题的往往不是卷头，而是道头字段之间的逻辑矛盾。因此，道头核查的核心不是"逐个字段读一遍"，而是建立字段之间的约束关系，再用卷头参数做全局校验。
一、需要核查的字段及其字节位置
按 SEG-Y Rev1 标准，本节涉及的字段分布在道头第 1～90 字节区间，常用位置如下（字节号从 1 开始计，均为 4 字节或 2 字节整型）：
| 字段 | 字节位置 | 类型 | 核查要点 |
|---|---|---|---|
| 炮点桩号（Shotpoint） | 17–20 | 4 字节整型 | 与卷头炮点范围、观测系统设计值比对 |
| 检波点桩号（Trace/Receiver） | 21–24 | 4 字节整型 | 同一炮内应连续或按设计间隔排列 |
| CDP 号 | 21–24（部分软件复用）或 25–28 | 4 字节整型 | 需确认本工区实际约定，不能想当然 |
| 偏移距 | 37–40 | 4 字节整型 | 应等于 |检波点坐标 − 炮点坐标| 的平面投影距离 |
| 炮点 X / Y | 73–76 / 77–80 | 4 字节整型 | 受坐标缩放因子（字节 71–72）约束 |
| 检波点 X / Y | 81–84 / 85–88 | 4 字节整型 | 同上，且与炮点坐标同坐标系 |
| 炮点高程 / 检波点高程 | 41–44 / 45–48 | 4 字节整型 | 受高程缩放因子（字节 69–70）约束 |
| 坐标缩放因子 | 71–72 | 2 字节整型 | 负值表示除以该绝对值，正值表示乘以 |
| 高程/深度缩放因子 | 69–70 | 2 字节整型 | 常与坐标因子不同，易被忽略 |
二、字段间的内在约束关系
单看某个字段是否"合理"意义不大，真正有效的是检查字段之间是否自洽。以下四条约束是道头核查的主线：
- 偏移距约束：偏移距 ≈ √[(Xs−Xr)² + (Ys−Yr)²]，其中 Xs、Xr 为缩放后的实际坐标。若偏差超过一个道间距，说明偏移距字段未随坐标更新，或坐标缩放因子用错。
- 桩号—坐标约束：同一测线上桩号与坐标应呈线性关系，桩号差 × 道间距 ≈ 坐标差。若某道突然跳变，多为桩号字段被覆盖或字节错位。
- CDP 递增约束：在规则观测系统中，CDP 号沿测线单调递增，相邻 CDP 增量应稳定。出现回退或大跳跃，需检查 CDP 重排是否遗漏。
- 高程合理性约束：高程值经缩放后应落在工区地形范围内，且炮点高程与检波点高程之差不应出现数量级异常（如相差数千米）。
三、实际核查流程与示例
以某二维工区为例（以下参数为教学示例，非实测数据）：道间距 25 m，坐标缩放因子为 −100（即道头存储值为实际坐标 × 100），高程缩放因子为 −100，工区桩号范围 1000～1400，地形高程约 800～950 m。核查按以下顺序推进：
- 先读卷头定基准：确认采样率、总道数、坐标范围与测量系统，记录缩放因子约定。这一步决定后续所有数值的还原方式。
- 抽样还原坐标：取第 1 炮第 1 道，道头 X 存储值 5123400，按因子 −100 还原为 51234.00 m；与卷头坐标范围比对，确认落在工区内。
- 计算偏移距并比对：该道炮点 X=51234.00、检波点 X=51259.00，Y 相同，则理论偏移距 25.00 m；道头偏移距字段若为 25，通过；若为 2500，说明偏移距字段未做缩放还原，属典型错误。
- 检查桩号线性：同一炮内检波点桩号应为 1000、1025、1050……若出现 1000、1025、1050、1075 后突然跳到 1000，则该道桩号字段被覆盖。
- 检查 CDP 单调性：按 CDP 排序后，相邻 CDP 增量应恒为 1（或设计值）；出现负增量即需检查 CDP 重排逻辑。
- 高程校验：还原后炮点高程 862.40 m、检波点高程 861.90 m，差值 0.5 m，合理；若某道还原后为 8.62 m，则高程缩放因子被误用为 −10000。
四、道头与卷头的一致性验证
字段自洽只证明道头内部没矛盾，还需与卷头对齐。重点验证三项：其一，道头坐标还原后的最小/最大值应落在卷头声明的坐标范围内，超出说明缩放因子或坐标系不一致；其二，道头统计出的总道数、每炮道数应与卷头道数及观测系统设计一致，缺道往往意味着读取时跳过了坏道；其三，卷头若声明了测量系统（如字节 3255–3256 的坐标单位），道头坐标必须按同一单位解释，否则会出现"米/英尺"混用导致的整体偏移。
发现不一致时，处理原则是先定位再修改：若仅个别道异常，多为该道道头写入错误，可依据相邻道插值修复；若整炮或整卷系统性偏差，则应回到格式转换环节检查字节序（大端/小端）、字段偏移和缩放因子传递，而不是在道头上逐条打补丁。核查记录建议保留每炮的偏移距统计、桩号连续性结论与异常道号清单，作为后续处理的输入依据。