地殻構造探査学

データ解析演習（事前の準備）

Seismic Un*x（以下SU）を使って反射法地震探査のデータ処理を学ぶ。

参考サイト：

• John Stockwell Jr.氏のGitHub
• Seismic Un*x Wiki
• "Seismic Unix" on Wikipedia
• Seismic Un*x Helpのサイト
• Seismic Unix (SEG Wiki)
• マニュアル(オリジナル)
• マニュアルの日本語訳

準備

A. すでに用意されているSUを使用する場合

個人の利用環境として、以下のいずれか；

• Macintosh（MacOSはUnixなので簡単）
  • Xサーバがインストールされていなければ(Mac OS X 10.8 Mountain Lion以降)、XQuartzをインストールする。
  • 計算機室（E405) のMacも使える（計算機に特に詳しくない人に推奨）。
• Windows PCなら、Xが使える環境（端末とXサーバ）を用意する。例えば、
  • Astec-X（評価版がダウンロード可）などのX端末エミュレータ
  • Cygwin/X
  • 接続ソフト
    • PuTTY
    • Tera Term
    など
    と Xサーバ
    • VcXsrv
    • Xming（よく使われている無料版はバージョンが古く、最新版は要寄附）
    など
    （特に好みがなければ、PuTTY + VcXsrv を推奨しておく。）

    設定方法（PuTTY + VcXsrvを使ったdaikokuへの接続の設定）

• Unix+X が走るPC (Linux, Windows上のVMware, VirtualBoxなどの仮想マシン, WSLを含む)。Windows10以降ならWSLがお勧め。

• daikoku (192.168.11.9) へは研究室内 (正確にはsecure-seis内) からのみ接続可能であるので、その外からはVPN経由で接続する必要がある。

B. 自分のPCにSUをインストールする場合（最もお勧め、だが少々知識と作業が必要）

Windows PC（ノートPCで十分）上のUnix環境でもよい。

• Cygwin/X でも可能。
• Windows PCにLinuxを導入してSeismic Un*xを使う「これまでのところ最も簡単かつ本格的な」方法（VirtualBox利用。ただし、古い記述）
• Windows PCにLinuxを導入してSeismic Un*xを使う「これまでのところ最も簡単かつ本格的な」方法（新）＊現在のお勧め＊（WSL利用）

• 最近のMacでは試していないので、詳細はわからない（特にX廻り）。どなたか試して下さい。
• Xサーバがインストールされていなければ(Mac OS X 10.8 Mountain Lion以降)、XQuartzをインストールする必要があるそうである。
• SUのインストールは、Windows PCにLinuxを導入してSeismic Un*xを使う「これまでのところ最も簡単かつ本格的な」方法（新）の当該部分の説明を参考にしてほしい。
• $CWPROOT/src/Makefile.config には $CWPROOT/src/config/Makefile.config_MacOSX_*****（自身のOSのバージョンで選択。44R26ではMontereyまでが用意されている）を使用するとよいと思われる。

接続とログイン

• Mac (計算機室のPCを含む) の場合、「X11」、「ターミナル」などのアイコンをクリックしてUnixが利用可能な端末を起動する。
  
• Windows、Unixなどそれ以外の環境の場合、それぞれXサーバと端末を起動する。
• Windows で PuTTy + VcXsrv を使う場合、VcXsrvを起動（常駐）させ、puttyを起動してターミナルから接続する。

A. daikoku (192.168.11.9) を使用する場合

$ ssh -Y username@192.168.11.9

B. 自分のPCを使用する場合

"username"には自分のユーザ名を入れる（usernameとそのまま入力しないこと）。

環境設定

SUを使うために以下の設定（環境変数の定義）をする。シェルの種類によって方法が異なる。

• bash（多くのLinuxでデフォルト）、zsh（最近のMacでデフォルト）などの場合

   ここから
   --------
   export CWPROOT=/usr/local/cwp
   export PATH=$CWPROOT/bin:$PATH
   --------
   ここまで
   

  上記を任意のエディタ(vi, Emacsなど)を用いて設定ファイル（bashでは ~/.bashrc, zshでは ~/.zshrc） に追加し保存する。例えば、

   $ vi ~/.bashrc
   $ emacs ~/.bashrc &
   

  （daikokuの場合）下記にしたがって、上記の設定を書き込んであるファイルを追加してもよい。

   $ mv ~/.bashrc ~/.bashrc.bak
   $ cat ~/.bashrc.bak /export/watanabe/exercise/dot.bashrc.add > ~/.bashrc
   

  できたら設定の内容を確認する。

   $ cat ~/.bashrc
   

  設定を反映させる。

   $ source ~/.bashrc
   

  設定の確認をする。

   $ printenv
   

  環境変数 CWPROOT と PATH が設定を正しく反映していることを確認する。

• csh, tcshの場合

   ここから
   --------
   setenv CWPROOT /usr/local/cwp
   setenv PATH $CWPROOT/bin:$PATH
   --------
   ここまで
   

  上記を~/.cshrcに追記して、

   source ~/.cshrc
   

  設定の確認をする。

   $ setenv
   

  環境変数 CWPROOT と PATH が設定を正しく反映していることを確認する。

次回以降ログイン時には（正確には新しくシェルを起動するたびに）設定が反映されているはずであるが、アクセス方法により ~/.bashrc の設定が反映されないことがあるようだ。 SUコマンドが動かない（"command not found" あるいは「コマンドが見つかりません」と言われる）ときは、まず ~/.bashrc の設定を確認して、上記のように手動で sourceコマンドを実行することで対処できる。

データ

A. daikoku (192.168.11.9) を使用する場合

   192.168.11.9:/export/watanabe/exercise

演習に必要なデータやスクリプトを、自分が作業するディレクトリにコピーする。

$ mkdir exercise （ディレクトリの名前はexerciseでなくても何でもよい）
$ cd excercise   （作成したディレクトリに移動する）
$ cp /export/watanabe/exercise/demo*.su . （ファイル名がdemoで始まるデータを自分のいるディレクトリにコピーする）
$ cp /export/watanabe/exercise/*.sh .     （シェルスクリプトをコピーする）
$ cp /export/watanabe/exercise/*.par .     （スクリプトのパラメータのファイルをコピーする）
$ ln -s /export/watanabe/exercise/Nshots.su Nshots.su （データにリンクを張る）
$ ln -s /export/watanabe/exercise/Nstack.su Nstack.su （データにリンクを張る）

• Nshots.suは実習で扱う実際のデータ（ショット記録）。
• Nstack.suは処理済みの記録。

以下のファイルが用意される。'ls'で確認する。

$ ls
Nshots.su            demo_bpf.su   demo_mig1.su  interactive_velocity_analysis.sh
Nstack.su            demo_dcn.su   demo_mig2.su  interactive_velocity_analysis_original.sh
create_BPF_panel.sh  demo_fkf.su   demo_mig3.su  parameters_for_interactive_velocity_analysis.par
create_CVS_panel.sh  demo_fkf2.su  demo_mig4.su  plot_seismic_section_with_velocity.sh
create_MIG_panel.sh  demo_imp.su   demo_nmo.su   plot_velocity.sh

B. 自分のPCを使用する場合

基本

• <　ファイル入力
• >　 ファイル出力
• |　 パイプ（次のコマンドに出力を渡す）

$ suプログラム option1=value1 option2=value2 .... （オプション） < 入力データ > 出力データ
$ suプログラム option1=value1 option2=value2 .... （オプション） < 入力データ | 次の処理... > 出力データ
$ 前の処理 | suプログラム option1=value1 option2=value2 .... （オプション） | 次の処理 

以下のコマンドを入力・実行して説明が表示されることを確認する。

$ suplane
$ suxwigb
$ xwigb
$ suximage
$ ximage

以下のコマンドを入力・実行して画面が表示されることを確認する。

$ suplane | suxwigb &
$ suplane | suximage &

• suplane は簡単な波形記録を作成するプログラム。
• suxwigb はデータを波形表示するプログラム。
• suximage はデータをイメージ（濃淡, カラー）表示するプログラム。

表示された図の中で以下を確認しよう。

• マウスの左ボタンのクリック・ドラッグでズーム。左ボタンのクリックで元に戻る。
• イメージ表示では'h', 'H', 'r', 'R'キーでカラー表示が変更できる。押すたびにカラーパレットが変更されるので何回か押してみる。
• マウスの中ボタンでマウス位置座標を取得できる。左上に表示される。
• 'q'を押すと表示が終了する。ウィンドウをマウスでボタンを押して閉じるのではなく'q'を押して終了させるようにしよう。

ここまでできれば準備はOK。

提出課題

$ suximage < Nstack.su perc=?? &

• 'perc=??' は図の表示のクリップ値を与えるオプションで、数値は百分位で表す（'perc=95'であれば小さい方から全体の95%のデータをフルスケールで表示する）。'perc=??' の??の部分には100(%)から90(%)あたりの数字を入れて結果を比較し、使い方を確かめてみよう。
• 画像のサイズ（縦横）、表示域のズーム、カラー表示などの変更を試してみるように。

結果の画像の出力方法（のうち、画面キャプチャかxwd使用でよい）を参照して出力結果を提出しなさい。