rdseed¶
rdseed 可以读取 SEED 格式,从中提取出波形信息,并将波形数据保存为 SAC、AH、CSS、SEGY 或 ASCII 等多种数据格式。
警告
IRIS 自 2020 年 1 月开始不再提供 SEED 格式的数据下载支持,详情可阅读 IRIS 数据服务通讯。IRIS 也已不再维护 rdseed 软件。
语法说明¶
终端键入 rdseed -h 即可查看 rdseed 的选项及语法说明。rdseed
命令的选项众多,下面按照选项的重要性从高到低排序。
比较重要且常用的选项:
-f file:输入的 SEED 文件名。rdseed一次只能处理一个 SEED 文件。-d:从SEED数据中提取波形数据-o n:输出波形数据的格式,默认为 SAC 格式。n可以取 1–9,分别表示 SAC(1)、AH(2)、CSS(3)、miniSEED(4)、SEED(5)、SAC ASCII(6)、SEGY(7)、Simple ASCII(SLIST)(8)和 Simple ASCII(TSPAIR)(9)。-R:输出 RESP 格式的仪器响应文件-p:输出 SAC PZ 格式的仪器响应文件-E:输出的波形数据的文件名中包含结束时间-q:指定输出目录,该目录必须已经存在。默认输出到当前目录。-Q:选择波形数据的质量,可以取E、D、M、R、Q,其中E代表输出全部质量的波形数据,其他值的含义参考 质量控制 一节。-b n:输出的波形数据的最大数据点数,默认值为 20000000,能所取到的最大值是4字节整型的上限,即 2147483647。若波形数据的的数据点数超过该值,则会给出警告并把数据分割成多段。-g file:为 SEED 或 miniSEED 数据单独指定响应文件。响应文件可以是 SEED 格式也可以是 dateless SEED 格式,也可以通过设置环境变量ALT_RESPONSE_FILE指定响应文件,这样做的好处在于可以多个 SEED 文件共用一个响应文件-h或-u:显示命令的用法-z n:检查并校正数据极性,参考接下来的 正负极性及其校正 一节
不常用的选项:
-a:提取缩略词词典-c:提取文件内容的目录信息-C STN|CHN:提取台站或分量的注释信息-l:列出每个 block 的内容-s:输出全部台站的 RESP 格式仪器响应文件到终端-S:提取台站的汇总信息到文件rdseed.stations,内容包括台站名、台网名、经纬度、海拔、分量、台站开始时间和结束时间-t:输出波形相关信息到终端,包括台站名、分量名、台网名、位置码、质量控制符、波形开始时间和结束时间、采样率、数据点数-v n:选择卷号,默认值为1。对于 SEED 文件n只能取 1-k跳过数据点数为0的记录-e:提取事件/台站数据到文件rdseed.events-i:忽略位置码-x file:使用JWEED生成的 summary 文件,根据summary 文件提取指定台站、分量和时间窗内的波形数据
正负极性及其校正¶
地震仪的每个分量都有一个传感器,每个传感器都有一个敏感轴,仪器记录的就是敏感轴方向的运动物理量。每个敏感轴都有一个正方向,若地面运动与敏感轴的正方向一致,则输出为正值,若地面运动与敏感轴的正方向相反,则输出为负值。
SAC 头段中的 cmpaz 和 cmpinc 是用于描述仪器敏感轴正方向的最通用也是最准确的方法。几个比较特殊的方向是:垂直方向、正东西向、正南北向,在SAC中方位码分别为 Z、E 和 N。下表列出了这六个方向所对应的 cmpaz 和 cmpinc。
方向 |
cmpaz |
cmpinc |
方位码 |
极性 |
|---|---|---|---|---|
垂直向上 |
0 |
0 |
Z |
正 |
垂直向下 |
0 |
180 |
Z |
负 |
正北 |
0 |
90 |
N |
正 |
正南 |
180 |
90 |
N |
负 |
正东 |
90 |
90 |
E |
正 |
正西 |
270 |
90 |
E |
负 |
对于一个方位码为 Z 的数据,其分量方向有两种可能性:垂直向上和垂直向下。根据 SAC 中 NEU 坐标系的定义( 图 2 ),垂直向上方向为正极性,垂直向下方位为负极性。同理,正东和正北是正极性,正西和正南为负极性。
由上表可知,通过检查分量的 cmpaz 和 cmpinc 即可判断是是正极性还是负极性。某些情况下,分量角度是正常的,但仪器响应中的总增益是负值,也可用于表示负极性,但这种情况很少见到,目前缺乏数据做测试,因而暂且先不考虑增益为负的这种情况。
rdseed 中 -z n 选项可以用于检测并校正负极性。
n=0表示不做极性检测;n=1表示只检查cmpaz或cmpinc;若是负极性,则反转所有数据点的正负号并修改cmpaz或cmpinc的值;n=2表示只检查总增益的正负值;若为负值即表示负极性,则反转所有数据的正负号但不修改cmpaz或cmpinc;n=3表示同时检查cmpaz或cmpinc以及总增益的正负值,仅当其中之一符合负极性的要求时才做校正;
需要注意,正负极性的概念仅适用于6个标准分量方向。对于垂向分量而言,通常需要校正极性,否则在查看 Z 分量的波形数据时,可能会出现某个台站的波形极性不对的状况;对于水平向分量而言,由于通常会旋转到大圆路径方向,所以不做极性校正,也不会有问题。总之,建议使用 -z 1 选项做极性校正。
用法示例¶
从 SEED 文件中提取波形数据和 RESP 仪器响应文件:
rdseed -R -d -f infile.seed
其中,选项 -R -d -f 可以合写成 -Rdf。
从 SEED 文件中提取波形数据和 SAC PZ 仪器响应文件:
rdseed -pdf infile.seed
从 miniSEED 文件中提取波形数据,并指定 dataless SEED 文件作为仪器响应文件:
rdseed -Rdf infile.miniseed -g infile.dataless
警告与错误¶
使用 rdseed 的过程中可能会遇到一些警告和错误。这些警告和错误会显示在终端,也会记录到日志文件 rdseed.err_log 中。
警告1¶
Warning... Azimuth and Dip out of Range on AAK,BH1
Defaulting to subchannel identifier (for multiplexed data only)
若分量的 cmpaz 和 cmpinc 所指定的传感轴方向与垂直方向的偏差很小,比如偏差在两度以内,则将该分量的方位码设置为 Z。对于近正东西和近南北方向,设置分量方位码为 E 和 N。
若分量的敏感轴方向不与垂直向、正东西向、正南北向相近,则会出现此警告,此时可能会设置分量的范围码为 1 或其他的字符。因而该警告可忽略。
警告2¶
Warning... Azimuth/Dip Reversal found FURI.BHZ, Data inversion was not selected
该警告表示,根据分量的 cmpaz 和 cmpinc 检测到当前分量是负极性,但不对数据作极性校正。这种情况下使用 -z 1 选项,会修改数据的正负号,并将台站角度修改为正极性方向。