武安緒（北京市地震局，北京 100080）

數(shù)字地震波形分析軟件的研制及其應(yīng)用?

武安緒
（北京市地震局，北京 100080）

?基金項目：地震科技星火計劃(XH12001)資助。

隨著地震臺網(wǎng)的持續(xù)建設(shè)，觀測資料的不斷豐富，面臨資料的快速處理與臺網(wǎng)成果的及時產(chǎn)出。為了更快更好完成此類工作，無疑需要方便快捷的地震波形分析工具，有效挖掘海量地震波形數(shù)據(jù)，開展地震研究，提煉預(yù)報信息。為此，結(jié)合地震學(xué)研究、監(jiān)測預(yù)報應(yīng)用，研制了《數(shù)字地震波形分析軟件》。

1　系統(tǒng)基本概況

（1）綜合考慮數(shù)字地震波形分析內(nèi)容，應(yīng)用方法操作規(guī)范，研制了WINDOWS下操作簡便、較好滿足數(shù)字地震波形分析人員的交互處理系統(tǒng)—《數(shù)字地震波形分析軟件》。

（2）以SAC二進制文件作為系統(tǒng)格式，其它格式向系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換。在不修改系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況下，可任意增/刪波形格式。系統(tǒng)的所有計算與圖形功能均以系統(tǒng)格式為基礎(chǔ)，實現(xiàn)系統(tǒng)格式的無關(guān)性，達到功能分類的結(jié)構(gòu)模式。

2　軟件核心功能

（1）波形讀取。以SAC文件作為內(nèi)部格式，可讀取EVT、SAC、SEED、GSE等國際/國內(nèi)通用外部波形數(shù)據(jù)文件，具有一定的伸縮性。

（2）波形顯示與編輯。包括多行/多列顯示、縮放/移動、臺站滾動與選擇、震相標(biāo)記、定長/不定長數(shù)據(jù)裁減、數(shù)據(jù)另存等功能。

（3）數(shù)字地震波形預(yù)處理。主要包括：波形的基線校正；加/減儀器響應(yīng)，實現(xiàn)儀器仿真；基于介質(zhì)模型，加/減路徑響應(yīng)；根據(jù)Atkinson三段幾何模型，消除幾何擴散效應(yīng)；信號的9種滅尖、7種平滑、7種濾波技術(shù)；通過12種微積分運算，實現(xiàn)波形位移、速度與加速度之間的轉(zhuǎn)換；三分向直角坐標(biāo)向柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)的變換。

（4）地震學(xué)研究和分析預(yù)報方法。采用粒子群算法實現(xiàn)區(qū)域臺網(wǎng)的近震定位；采用矛盾符號比、振幅比及矩張量反演震源幾何參量；基于布龍模型實現(xiàn)單/多臺震源物理參數(shù)的自動反演；基于單/雙/多臺震相數(shù)據(jù)，計算地殼介質(zhì)波速比；采用波形數(shù)據(jù)，基于Aki/Sato算法，實現(xiàn)尾波Qc值計算；通過三分向?qū)崿F(xiàn)S波分裂。

（5）輔助工具。主要包括數(shù)字地圖和系統(tǒng)幫助等功能。

3　系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

數(shù)字地震臺網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)和長期觀測對于提高我國地震學(xué)研究能力、臺網(wǎng)新參數(shù)分析和地震預(yù)報水平都有著極其重要作用。因此，該軟件自研發(fā)以來已在監(jiān)測預(yù)報工作與地震學(xué)研究中獲得一定應(yīng)用，這將促使該軟件不斷修改與完善，提高軟件的行業(yè)應(yīng)用能力。

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