概述 ObsPy 的核心数据 API,ObsPy 是一个用于处理地震数据的 Python 框架。它可用于解析常见的地震学文件格式,...
ObsPy Data API.是一项面向实际任务的技能,主要用于Waverform Data. 简表. 各种格式(如:SAC,MiniSEED,GSE2,SEISAN,Q等)的Seismogram可以使用读()函数导入流对象.;Streams is list-li。
实际使用前应先确认任务范围、数据来源、运行环境、必要权限和关键参数,再依据技能说明逐步执行;若输入条件不完整,应先补齐信息或采用保守配置,避免因错误假设导致结果偏离需求。执行过程中需要关注工具调用是否成功、接口或依赖是否可用、输出格式是否符合预期,并对异常提示、缺失字段和边界情况进行处理;
涉及批量任务时,还应保存进度,避免中断后重复操作。该技能适合用于一次性任务,也可以接入自动化工作流,与其他技能或上层代理配合完成更完整的业务链路;在组合使用时,应明确每一步的输入输出关系,并避免不同步骤之间出现参数冲突。
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。
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()。
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picksfocal_mechanisms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()。
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 / 函数 | 描述 |
|---|---|
read |
将波形文件读入 ObsPy Stream 对象。 |
Stream |
多个 ObsPy Trace 对象组成的类列表对象。 |
Trace |
表示连续时间序列(如地震记录)的数据对象。 |
Stats |
用于存储 ObsPy Trace 对象附加头信息的容器。 |
UTCDateTime |
基于 UTC 的日期时间对象。 |
read_events |
将事件文件读入 ObsPy Catalog 对象。 |
Catalog |
Event 对象的容器。 |
Event |
描述一次地震事件,该事件未必是构造地震。 |
read_inventory |
读取台站元数据文件的函数。 |
Inventory |
Network → Station → Channel 层级结构的根对象。 |
| 模块 | 描述 |
|---|---|
obspy.core.trace |
用于处理 ObsPy Trace 和 Stats 对象的模块。 |
obspy.core.stream |
用于处理 ObsPy Stream 对象的模块。 |
obspy.core.utcdatetime |
包含基于 UTC 的日期时间类的模块。 |
obspy.core.event |
处理事件元数据的模块。 |
obspy.core.inventory |
用于处理台站元数据的模块。 |
obspy.core.util |
ObsPy 各种实用工具的集合。 |
obspy.core.preview |
用于生成和合并预览图的工具。 |
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