基于Python语言的ObsPy软件包从地震背景噪声中提取瑞利面波经验格林函数的实行方案

针对海量地震数据的高效自动处理是现代地震学重要的研究课题之一.本文基于Python语言的地震学数据处理软件平台ObsPy重构了背景噪声成像数据处理工作流程方案.以大兴安岭地区的不同来源与不同格式的地震数据为例,利用ObsPy软件包实现了背景噪声成像去除仪器响应、重采样、滤波、去均值趋势等预处理过程,以及One-Bit时间域归一化、谱白化、互相关计算等主要工作流程.对比测试表明基于ObsPy软件包的新流程与常用的噪声成像软件包的计算效率具有可比性,但代码更加简洁易用.同时,基于Python语言实现了利用Bootstrap方法对背景噪声成像提取面波频散曲线的误差分析.最后,本文利用归一化背景能量流方法分析了大兴安岭地区相关噪声源的时空分布.分析结果显示,研究区接收的短周期噪声可能与太平洋浪高的季节变化相关,接收的长周期噪声可能与全球海洋浪高的季节变化相关.     

ObsPy包中的地震事件触发和震相拾取算法梳理

ObsPy包是基于Python语言编写的面向地震学应用的地震数据处理工具软件包,该软件包中实现了5种地震事件触发和2种震相拾取算法。文章主要对这几种算法进行梳理,分析其参数需求与特点,并以临汾台、太原台和大同台3个国家测震台记录到的2016年3月12日运城盐湖ML4.8地震的事件波形为例进行分析,为研究ObsPy包在地震数据自动处理中的应用提供参考与借鉴。     

应用于地震预警系统的实时高频GPS接收与处理软件设计

针对高频GPS实时处理技术在地震预警系统中的应用要求,对GPS数据实时数据接收、处理等关键技术进行研究,研发了应用于地震预警系统的实时高频GPS接收与处理软件.软件具有实时GPS数据与地震数据同步接收、实时GPS数据定位、数据存储、网络数据服务等功能.本文详细介绍了软件架构和RTCM3.1格式实时GPS数据流的解码方法、实时GPS定位软件TrackRT软件在本软件中的应用.     

基于数学形态学的地磁数据噪声处理软件

在当前地磁数据噪声预处理过程中,存在效率低下、处理质量因人而异的缺点,借鉴数学形态学的去噪方法,基于C/C++编程语言和Qt开发框架,设计开发一套地磁数据噪声处理软件,提高地磁数据预处理工作的自动化水平。由重庆地震台网的应用效果可知,该软件具有较为广泛的应用前景。     

广域电磁勘探数据可视化预处理软件开发

针对广域电磁法勘探数据预处理过程操作繁复、集成化与可视化程度低、处理效率低等问题,重新设计了原始数据采集的存储格式,开发数据可视化的预处理软件以解决上述问题.软件采用C++语言编写,以MVC模式设计和构建,广泛采用STL标准模板库技术,集成和实现了广域勘探数据预处理过程的所有功能.软件以广域电磁勘探采集的原始数据文件为输入,通过使用数据可视化技术,使得操作人员能够在数据坐标系中直观而便捷地对勘探数据进行交互式分析、粗大误差剔除等处理,最终可输出计算视电阻率的数据文件.软件以数据可视化和交互操作为基础,具有数据形态直观、分析指标丰富、操作处理简便、处理效率高等特点.目前本软件已应用于实际勘探生产中,对大量生产数据进行了预处理,极大地提高了数据预处理的工作效率,同时预处理后的数据质量也得到了较大的提高,取得良好的应用效果.     

国家测震台网中心强震动数据处理系统的设计与实现

为满足国家测震台网海量强震动观测数据的处理时效性、格式标准化、产品丰富度等需求,开发了兼容多类强震动观测站点且具备数据快速汇集、处理及归档等功能的强震动数据处理系统。该系统提供地震波形人机交互数据预处理界面,对加速度记录进行预处理,进一步分析预处理后的加速度事件波形数据,计算得到地震动各项参数,包括峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)、峰值位移(PGD)、仪器烈度、持时、傅氏谱、反应谱和三联谱等,可以导出地震元数据、地震记录波形,对各类数据进行归档存储。该系统具有平台统一性、功能集成性、数据完备性等特点,有效提升了日常数据处理和管理能力,能在地震应急、震害评估和科学研究中发挥实效。     

基于PHP的天津市地震局地震事件共享系统的设计与实现

利用PHP语言和MySql数据库设计系统,设计天津市地震局地震事件共享系统。该系统具有地震事件的上传、下载、查询、绘制地震震中分布图等功能,实现规范地震事件格式,改变数据存储方法,便于局内科研人员通过浏览器方式对测震历史数据进行检索与下载,进一步提高共享信息的利用率。     

承德地震台业务自动处理软件的设计与使用

根据承德地震台工作实际需求,编写了承德地震台业务自动处理软件。软件采用Autoit语言编程,以承德地震台形变观测资料处理为例,模拟台站人员值班过程,实现电脑自动执行中国地震前兆数据处理软件系统(2014集成版)的收集数据、处理分析等功能。     

辽宁数字化地震目录编辑

本文简述了基于MS Office套件的Excel和Word编制辽宁省地震目录编辑软件的过程,简介了辽宁省编辑地震目录软件的使用方法。该软件建立了通用的目录、报告数据库,定义出既完备又有利于检索和程序处理的库结构;编制了若干格式转换程序和自动入库程序。使多个来源于不同格式的数据,能自动合并到目录、报告数据库中;编制了基于通用目录、报告数据库的打印程序;编制了转换程序,在windows环境下实现上报国家地震局格式和适合辽宁地震预报使用需要的格式。     

ObsPy:将地震学引入科学Python生态系统的桥梁

NumPy和SciPy这两个Python库是十分强大的数值处理和分析工具,适用于多种应用程序。我们开发了一个Python库ObsPy(http://obspy.org),目的是使地震学软件包和工作流程的发展更为便利,也利用这些功能为地震学进入更大的科学Python生态系统建桥铺路。许多领域的科学家希望转化他们现有的工具和程序,以便能够利用Python所提供的这类平台环境,但是经常遇到下述困扰,例如特殊的文件格式、未知的专业术语,以及找不到合适的办法来替代软件中的某一个重要功能。我们提出一种方案,即在科学的NumPy包上层实现特定领域的时间序列库。据此,我们显示了一个时间序列数据的内部抽象表现的具体化实现,它能支持各种不同文件格式的读写。随后我们仔细描述了已充分发挥作用的旧代码的集成与改造,使它们能够在Python编写的现代工作流程之中继续发挥作用。最后我们举例研究如何将科研代码整合到ObsPy中,使其受众更为广泛。虽然本文给出的例子针对的是地震学,但是其中许多概念和抽象方法都可以直接应用于其他学科,特别是那些重点放在时间序列分析上的学科。     

北京市测震台网地震速报信息服务系统

基于JOPENS数据处理系统,利用C#和MySQL数据库技术,设计软件实现地震速报和地震目录数据服务功能。利用该软件,实现地震速报信息实时监控和采集,建立北京市地震局地震速报数据库,实现北京及首都圈地区最新地震速报数据获取和地图显示,并自动生成地震速报卡;统计强震后发生的余震,自动生成余震报告;综合检索地震目录数据库,实现查询结果的图形化显示。     

新丰江中心地震台日常数据处理软件

根据新丰江中心地震台实际业务工作的需要,在Visual C++6.0平台上,使用ActiveX Data Objects(ADO)技术,通过客户/服务器(C/S)模式访问MySQL数据库表,并基于MFC(微软基本类库,Microsoft Foundation Classes)的OLE(对象链接嵌入,Object Linking and Embedding)编程方法操作EXCEL报表文件,开发出一套地震数据处理软件,完成台站日常数据的录入、查询、修改、转换和报表输出等工作,实现地震台站的无纸化、网络化办公,提高工作效率。     

地震波视出射角求取软件的C++实现

在分析数字地震波形记录数据格式和信号处理流程的基础上,选用C++作为编程语言开发了专用的地震波视出射角求取软件。该软件利用了C++语言的优势,具有高性能数值计算能力和高级交互式界面设计。软件中使用的波形资料处理流程对地震信号处理研究有参考价值。具体算法均在处理大量实际资料的过程中得到了严格检验,高效可靠。     

基于实时测震数据的可视化系统的设计与实现

为研究在地震速报等基于测震数据的业务场景中,对于地震事件检测等中间处理结果的可视化问题,本文设计实现了一套基于实时测震数据的可视化系统。该系统利用分布式消息队列Kafka实现了流式数据的缓存,利用分布式实时数据处理框架Flink实现了震相到时拾取和地震事件检测,最终利用大数据可视化组件Echarts实现了基于全国范围的各个地震台站的震相到时统计情况展示地图。通过部署与应用,该系统达到了设计的目的,实现了应有的功能,满足了实际需求。      

地震勘探数据资料处理软件集成化研究现状和发展趋势

现有的大量地震勘探数据资料处理软件界面不统一，而且计算存在大量浪费，限制了新技术在科研和生产中的作用，随着计算机技术在地球物理研究中的发展，为了使现有的计算软件要发挥更大作用，必须进行集成化和并行化处理，中国科学院地质与地球物理研究所已经开发的油储地球物理软件平台等地震勘探资料处理软件，代表这类集成化和并行化软件大规模数据处理的趋势。     

地震测深数据文件及其处理系统

本文在我国大规模开展地震测深工作的基础上,提出了地震测深数据文件系统,其目的在于在测深资料解释中引进数字处理技术,增加地震记录可用的信息量,建立地震测深数据库,从而促进我国深部研究工作中资料的相互交流. 在IBM-PC/XT微型计算机上,与本文的数据文件系统相应的数据采集、文件组织、绘制地震记录截面图以及对数字记录进行预处理等方面软件设计已经完成,从而建立了较完善的地震测深数据处理软件包.这个软件包在野外的使用表明,它具有效率高、使用方便的优点.     

磁盘阵列技术在新疆遥测地震台网数据存储中的应用

为了满足不断增长的数据量和长期存储数据的要求,文中结合新疆遥测台网实际情况与"新疆数字地震观测网络"项目数字地震台网中心处理系统软件要求,探讨了利用磁盘阵列技术解决磁盘空间不足的问题,实现了磁盘阵列在新疆遥测台网数据存储中的应用。     

General seismic wave and phase detection software driven by deep learning

We developed an automatic seismic wave and phase detection software based on PhaseNet, an efficient and highly generalized deep learning neural network for P- and S-wave phase picking. The software organically combines multiple modules including application terminal interface, docker container, data visualization, SSH protocol data transmission and other auxiliary modules. Characterized by a series of technologically powerful functions, the software is highly convenient for all users. To obtain the P- and S-wave picks, one only needs to prepare three-component seismic data as input and customize some parameters in the interface. In particular, the software can automatically identify complex waveforms (i.e. continuous or truncated waves) and support multiple types of input data such as SAC, MSEED, NumPy array, etc. A test on the dataset of the Wenchuan aftershocks shows the generalization ability and detection accuracy of the software. The software is expected to increase the efficiency and subjectivity in the manual processing of large amounts of seismic data, thereby providing convenience to regional network monitoring staffs and researchers in the study of Earth's interior.     

在微机上实现数字地震波形的预处理

数字地震资料的预处理是每个使用数字地震资料的学者所必然要遇到的基本问题。为避免波形处理中烦琐的手工劳动，最大限度地利用微机来完成绝大部分操作，实现波形处理的程序化，是国内外地震软件学者所追求的共同目标。本文在这方面作了探索，所开发的软件确实使数字地震波形预处理变得很轻松。     

基于大数据的地震损失价值评估模型设计

破坏性地震往往导致严重的经济损失及人员伤亡,对地震损失价值评价有助于震前找出抗震弱点,提高抗震能力,实现减轻地震灾害损失的目的。传统空间模型在地震数据处理过程中,无法处理大数据对空间尺度选择的干扰,存在地震损失评估结果偏差大以及波动性高的弊端。因此,在云计算平台下,提出基于大数据的地震损失价值评估模型设计,对模型HAZ-China大数据的服务层次、地震应用服务层以及HAZ-China大数据体系结构进行设计,为用户提供震前、震时以及震后的地震损失价值评估服务。模型采用HBase分布式数据库实现大数据的存储和分析,设计房屋震害数据库以及云计算模型,通过考虑大数据因素的地震灾害损失综合评估过程,实现地震损失价值的准确评估。实验结果说明,所设计模型可实现地震损失价值的准确评估,具有较高的评估精度和稳定性。