ObsPy 数据 API

波形数据

概述

多种格式的地震图（例如 SAC、MiniSEED、GSE2、SEISAN、Q 等）可通过 read() 函数导入为 Stream 对象。

Stream 是一种类列表对象，其中包含多个 Trace 对象，即无间隙的连续时间序列及其相关的头信息/元数据。

每个 Trace 对象具有属性 data，指向实际时间序列的 NumPy ndarray；以及属性 stats，该属性是一个字典式 Stats 对象，用于存储全部元信息。Stats 对象的 starttime 和 endtime 属性均为 UTCDateTime 类型的对象。

Stream 和 Trace 对象上挂载了大量辅助方法，用于处理和修改波形数据。

Stream 与 Trace 类结构

层级关系： Stream → Trace（多个）

Trace — 数据（DATA）：

• data → NumPy 数组
• stats：
  • network、station、location、channel —— 标识物理位置与仪器信息
  • starttime、sampling_rate、delta、endtime、npts —— 相互关联

Trace — 方法（METHODS）：

• taper() —— 对数据施加窗函数（截断）
• filter() —— 对数据进行滤波
• resample() —— 在频域中对数据重采样
• integrate() —— 对数据关于时间积分
• remove_response() —— 反卷积去除仪器响应

示例

调用不带任何参数的 read() 即可创建一个包含示例地震图的 Stream。本地文件可通过指定文件名读取；托管在 HTTP 服务器上的文件（例如 https://examples.obspy.org）则可通过指定其 URL 读取。

>>> from obspy import read
>>> st = read()
>>> print(st)
3 Trace(s) in Stream:
BW.RJOB..EHZ | 2009-08-24T00:20:03.000000Z - ... | 100.0 Hz, 3000 samples
BW.RJOB..EHN | 2009-08-24T00:20:03.000000Z - ... | 100.0 Hz, 3000 samples
BW.RJOB..EHE | 2009-08-24T00:20:03.000000Z - ... | 100.0 Hz, 3000 samples
>>> tr = st[0]
>>> print(tr)
BW.RJOB..EHZ | 2009-08-24T00:20:03.000000Z - ... | 100.0 Hz, 3000 samples
>>> tr.data
array([ 0.        ,  0.00694644,  0.07597424, ...,  1.93449584,
        0.98196204,  0.44196924])
>>> print(tr.stats)
         network: BW
         station: RJOB
        location:
         channel: EHZ
       starttime: 2009-08-24T00:20:03.000000Z
         endtime: 2009-08-24T00:20:32.990000Z
   sampling_rate: 100.0
           delta: 0.01
            npts: 3000
           calib: 1.0
           ...
>>> tr.stats.starttime
UTCDateTime(2009, 8, 24, 0, 20, 3)

事件元数据

事件元数据由一组类表示，其层级结构紧密遵循事实标准格式 QuakeML。支持的格式请参阅 read_events() 和 Catalog.write()。

Event 类结构

层级关系： Catalog → events → Event（多个）

Event 包含：

• origins → Origin（多个）
  • latitude、longitude、depth、time 等
• magnitudes → Magnitude（多个）
  • mag、magnitude_type 等
• picks
• focal_mechanisms

台站元数据

台站元数据由一组类表示，其层级结构紧密遵循事实标准格式 FDSN StationXML；该格式是为替代 Dataless SEED 而设计的人类可读 XML 格式。支持的格式请参阅 read_inventory() 和 Inventory.write()。

Inventory 类结构

层级关系： Inventory → networks → Network → stations → Station → channels → Channel

Network：

• code、description 等

Station：

• code、latitude、longitude、elevation、start_date、end_date 等

Channel：

• code、location_code、latitude、longitude、elevation、depth、dip、azimuth、sample_rate、start_date、end_date、response 等

类与函数

模块