Matlab library which contains various functions and modules for seismology studies.
Simply add the whole folder including all subfolders to you Matlab path.
计算特定地震相位的旅行时
- tvtcalrt_ly: 计算层状介质中的直达波旅行时和take-off angle
- tvtcalrt_homo: 计算均匀介质中的直达波旅行时和take-off angle
用于构建和显示模型的函数
- plotgeo: 用于显示三维层状介质模型，并在模型中同时显示震源、接收器阵列（包括表面阵列和垂直井接收阵列）的位置
- plotmpsd: 用于绘制层状介质模型的速度、密度和衰减因子剖面
- intpmodel3: 对输入的三维模型进行三维插值，得到符合期望(维度)大小的三维模型。注意输入三维模型的第一维为X，第二维为Y，第三维为Z
- modelgeo_show: 根据输入参数，显示出相应模型和成像区域
用于输入输出文件的函数
- equihomo: 计算并输出层状介质的均方根速度
- wrtasgeo: 输出震源，接收器位置信息
- wrtmdf: 输出层状介质的速度、密度和衰减因子等信息，输出文件格式为fk软件输入格式
- outputcatalogue: 输出地震目录，包括定位结果，地震时间和各台站到时
- outputesgcsv: 按照ESG CSV 的格式输出地震信号
- fdmodres: 读入fdmodeling合成的各道地震记录
- rdfdmodres: 读入fdmodeling合成的各道地震记录，使用fdmodeling软件的模拟参数文件名和接收点文件名作为函数输入参数
- wtraces2segy: 调用SegyMAT将合成地震记录输出为segy格式
- read_seish5: 读入HDF5格式的地震数据，对HDF5文件的格式有固定的要求
- read_stations: 读入IRIS text 格式的地震台站信息，获取台站的名称、位置信息
- read_velocity: 读入均匀或层状介质的速度、层厚度信息
- read_seissac: 读入SAC格式的地震数据
- read_catalog: 读入IRIS text格式的地震目录
- read_seis: main function to read seismic data of different formats (by calling different sub-functions)
- read_staname: 读取HDF5数据文件中的台站名和台站数目
- read_seismat: 读取MAT格式的地震数据
- output_cataext1: 输出text格式catalog文件，适用于GMT画图
用于地震正演模拟的函数
- gsynwihl: 均匀介质或层状介质中的波形模拟。可以根据模型参数，自动选择调用均匀介质或层状介质的相关正演函数进行正演模拟。模型参数文件（震源文件、速度模型文件、接收器文件）的格式参照“file_format_description”。
- rdmodelf: 读入均匀或层状介质模型参数文件(速度、密度、层厚度、衰减、起始深度)
- rdreceiverf: 读入接收器参数文件
- rdsourcef: 读入震源参数文件
- plotmodel: 显示模型
- example_build_input_files: 生成模拟所需的输入文件的示例代码
- example_main_generate_waveforms: 调用模拟程序合成数据的示例代码
- example_model.dat: 模型文件的示例
- example_receiver.dat: 台站信息文件的示例
- example_source.dat: 震源和模拟参数文件的示例
(1) homogeneous 均匀介质中的波场模拟
- calninum: 计算Aki & Richards Eq 4.29 的解析解中近场的积分项，使用数值积分法
- calnint: 计算Aki & Richards Equation 4.29 中的近场积分项，使用解析雷克子波
- gsynwhomo: 利用Aki & Richards Eq 4.29 (解析解)计算均匀介质中的波场
- gsynwhomo_rickerw: 利用Aki & Richards Eq 4.29 (解析解)计算均匀介质中的波场，使用解析雷克子波
- homogreenf: 利用Aki & Richards Eq 4.29 (解析解)计算均匀介质中的波场,以脉冲为震源时间函数，计算出的是 the Green's function
- homogreenfne: 利用Aki & Richards Eq 4.29 (解析解)计算均匀介质中的近场波场,以脉冲为震源时间函数，计算出的是近场 the Green's function (近场+中间场)
- homogreenffa: 利用Aki & Richards Eq 4.29 (解析解)计算均匀介质中的远场波场,以脉冲为震源时间函数，计算出的是远场 the Green's function
(2) layer 层状介质中的波场模拟
- gsynwavefk/wavefk: 调用fk函数，实现层状介质中的反射率法正演模拟, 两个函数的输入参数略有不同。gsynwavefk函数更通用一些，更推荐使用该函数。
一般数学函数
- corrcoefn: 计算一个输入矩阵的n-维相关系数，n为矩阵的列数
- corrcoefnv: 计算一个输入矩阵的多维相关系数
- mycorrcoef: 计算输入矩阵的相关系数矩阵
- mycovn: 计算输入矩阵的归一化协方差矩阵
- mycroscorn: 计算输入矩阵的归一化互相关矩阵
- my_kurtosis: 计算输入数据沿特定滑动时窗的kurtosis
- my_stalta: 计算输入数据沿特定滑动时窗的STA/LTA
- deltam: Dleta 函数
- dnormlz: 将输入数据线性归一化到特定区间
- gtwin: 生成特定窗函数的加权系数
- intder: 计算输入数据的数值积分或微分
- mtnorm: 将输入矩张量归一化
- trdis2vel: 将地震数据由质点的位移分量转化为质点的速度分量
- trvel2dis: 将地震数据由质点的速度分量转化为质点的位移分量
- geod2cart: 将经纬度、海拔高度转化为笛卡尔坐标，使用wgs84Ellipsoid地理坐标系统
- callyifdp: 计算层状介质的每一层界面（包括介质自由表面—起始深度）的深度
- dnorm_mdn: 去除和获取数据的整体趋势，通过减去滑动时窗中的中位数来实现
- datatransf: 对输入数据进行转换，如取绝对值，开方，取对数等
画图及显示相关函数
- disp_3dslice: 显示三个相互正交的剖面
- migmaxplt: 显示一个输入4D 数据的最大值剖面和沿各维度的投影剖面，4D数据格式：T-X-Y-Z
- disprs: 显示波剖面，即record section, 以震源接收器的水平距离为准排列道集
- dispwfsc: 显示波剖面，类似record section，不同的是以震源接收器的直线距离为准排列道集，在记录的波形上标记P/S波到时
- dispwfscn: 显示波剖面，类似record section，不同的是以震源接收器的直线距离为准排列道集，在每条记录的底线上标记P/S波到时
- dispwfscn_2se: 同时显示两个波剖面，类似record section，不同的是以震源接收器的直线距离为准排列道集，在每条记录的底线上标记P/S波到时
- particlemotion: 显示质点的振动轨迹
- quiver3c: 显示三维矢量图（箭头），类似quiver3，矢量可以自由设置颜色
- seisrsdisp: 显示地震剖面，按地震记录的顺序依次排列，每一道记录最大值归一化为1
- seisrsdispk: 显示地震剖面，按地震记录的顺序依次排列，根据所有记录的最大值统一归一化为1
- wigb: 显示地震波形记录
- dispwflstk: 叠加并显示一定时窗内，波形的线性叠加结果
- show_spectrogram: display the spectrogram of seismic data
- ispectrogram/ispectrogram_1: display the seismogram and spectrogram of seismic data
- dispwfscn_m: 显示地震波剖面,将台站名同时标注显示
- dispwfscn_mn: 显示地震波剖面,将台站名同时标注显示,台站按震源接收器的直线距离依次排列,间距为1
- plot_evesta: 显示地震台站和地震事件的平面分布图
地震定位方法
(1) waveform_migration: 基于波形偏移的地震定位方法
- stack_kernelf: 计算输入数据沿特定滑动时窗的特征函数
- wavefmstk: 计算特征函数的叠加结果
- mgrsprofdisp: 显示定位结果的XYZ剖面，并于地震目录中的结果对比
- event_optm: 寻找偏移结果中的地震事件，采用时间、空间间隔的方式
- extractevt: 寻找偏移结果中的地震事件，提取距离地震目录中的事件一定时间范围内的偏移最大值
- locreson: 寻找偏移结果中的地震事件，提取在一定空间范围内持续一段时间的事件
- findefmg: 寻找偏移结果中的地震事件，采用阈值和间隔时间的方式
- gchkrs: 显示定位结果的记录剖面，帮助确认是否为明显的真实地震事件
- profdisppw: 显示定位结果的XYZ剖面，并与地震目录中的地震事件一一对应
- gpltlocrs: 在偏移记录上显示对应的定位结果（对应局部峰值）
- mcm_genei: 读入各种数据，生成MCM Fortran程序所需的输入文件，并运行相应MCM程序
- gene_soup: 生成偏移成像点的位置信息，并输出MCM需要的对应二进制文件
- gene_traveltime: 生成旅行时表，并根据需要决定是否输出旅行时表二进制文件
- gene_wavetime: 根据输入的波形数据生成MCM需要的波形二进制文件，并提取其对应的旅行时表并输出相应二进制文件
- gene_migpara: 生成MCM所需的文本格式参数文件
- runmcm_matlab_test: 根据输入的地震位置运行MCM matlab测试版本，会显示偏移剖面及记录剖面，用于判断偏移结果的好坏，可用于测试参数(如频率和时窗)的选择
- waveform_migration_kernel: MCM偏移定位核心程序, use P+S phases
- waveform_migration_kernel_x: MCM偏移定位核心程序, use only one phase
- mcm_test_para.m: run MCM on a single position (soure location) to obtain the stacking trace to test the MCM parameters, such as frequency band, window size and seismic phases
- get_earthquake: obtain the specified earthquake information from the catalog
- mcm_test_freqband: test mcm results on different frequency bands
- stkcorrcoef: calculate correlation coefficient matrix and stack the Ccs
- waveforms_show: 显示定位结果的记录剖面，帮助确认是否为明显的真实地震事件,台站名和时间同时显示
- gene_mcmifiles: 生成MCM Fortran 程序需要的各种参数文件（e.g. traveltime table, waveform file, soupos file, migpara）
- detmst0: 生成搜索的orgin times 序列
各种色标
- mycolor1.mat: 64*3, 蓝-黄-红
- cmapmtrdneg.mat: 256*3, 蓝-黄
- cmapmtdpos2: 256*3, 兰-黄-红
- cmapmtrdpos: 64*3, 兰-黄-红
- cmapmtrdp2: 256*3, 蓝-兰-黄-红
- cmapmtrdp: 64*3, 蓝-兰-黄-红
- cmapmtv: 64*3, 蓝-兰-黄-正红
- cmapmtv2: 64*3, 蓝-兰-黄-正红, 兰黄占比增大
- cmapmtv3: 64*3, 蓝-兰-黄-正红, 兰黄占比增大
- cmapmtv4: 64*3, 蓝-兰-黄-正红, 兰黄占比增大
下载的各种函数和函数库
- borders: 显示世界各个国家的边界
- color_map: 显示红蓝色标(地震剖面常用色标)
- filter1: 对输入信号进行滤波
- IPGP-sac_matlab-c67a67e: 对SAC文件进行读写
- topotoolbox-master: 地形工具箱
- XKCD_RGB: 获取不同颜色的RGB值
- deg2utm: 将经纬度转化为UTM笛卡尔坐标
- irisFetch: 链接IRIS，获取地震数据
- freezeColors_v23_cbfreeze: 对不同子图使用不同的色标
- segymat-1.6: 输入、输出和编辑segy格式的文件
- fun_for_piero: clustering according to the input row and column indices of the upper triangular part of the correlation-coefficient matrix
噪音有关函数
- addnoinsr: 按照噪信比（振幅比）向数据中加入指定噪音
- pnoise: 向数据中加入一定信噪比的高斯随机噪音，信噪比以能量比表示
- pnoisem: 向数据中加入一定噪信比的高斯随机噪音，噪信比以振幅比表示
子波相关函数
- rickerw: 生成雷克子波，子波时延1.1/f+t0
- rickerwd: 生成雷克子波导数（解析），子波时延1.1/f+t0
- rickerwi: 生成雷克子波积分（数值），子波时延1.1/f+t0
- waveldely: 将震源时间函数延迟
- wavlintp: 将输入的震源时间函数插值加密，缩短时间间隔
震源相关函数
- fgeom2mt: 由断层参数(走向、倾向、倾角)生成地震矩张量
震源辐射模式相关函数
- mtrdpfas: 画图相关函数，在画震源辐射模式图时，将坐标轴原点置于中心
- mtrdpfax: 画图相关函数，在画震源辐射模式图时，将坐标轴原点置于中心；根据要画图像的数值自动选择合适的色标。
- mtradiationv: 画远场P, S波的震源辐射模式，以矢量图(箭头)的形式展现
- mtradiationvbkv: 画远场P, S波的震源辐射模式，以矢量图(箭头)的形式展现，控制P波图中的矢量位置，使其图形更符合球形分布。
- mtradiationb: 绘制远场P波的beach ball, 传统黑白beach ball, 三维球及使用stereographic projection的平面图（二维）
- mtradiationb_prof: 绘制远场P波的beach ball, 蓝红色标, 三维球及其沿三个反坐标轴方向(-x, -y, -z)的三个二维平面视图
- mtradiationp: 绘制远场P波，S波，SV波和SH波的震源辐射模式，三维图
- mtradiationifps: 绘制中间场S波，远场P波，远场S波的震源辐射模式，三维图
- mtradiationifps2: 绘制中间场S波，远场P波，远场S波在某个特定方位的震源辐射模式，相当与三维图的一个切片
一般性数据处理函数
- sltordotpsta: 按照与特定点的距离排列地震台站
- stanamnum: 计算在输入的HFD5文件里，在特定station文件中的台站的数目和名称
- wave_extract: extract waveforms along arrival times
- ireplace_zeros: 使用随机的极小值（~eps）替换数据中的0值
- decluster: 去除检测到的信号中连续存在的相同的事件，see code for detail
- seisext: 根据输入的参数提取地震数据
地震学相关函数
- check_stations: 检测地震台站在一年中某个时间段是否有数据
- catana_dist: 计算并显示地震目录中的地震时间距某点的距离
- runFMF_mdata: 调用FMF的wrapper，注意其特定的数据输入模式
- getpicks_fromNLLobs: 读取NonLinLoc格式的P/S 波的拾取文件
- gene_FMFtemplate: 根据P/S波的拾取结果为FMF准备template
- save_FMFdata: 保存FMF得到的检测结果，包括检测到的事件的事件和叠加相关系数
If you use this package in your work, please cite the fellowing papers in your documents.
Shi, P., Angus, D., Nowacki, A., Yuan, S., & Wang, Y. (2018). Microseismic full waveform modeling in anisotropic media with moment tensor implementation. Surveys in Geophysics, 39(4), 567-611.
Shi, P., Angus, D., Rost, S., Nowacki, A., & Yuan, S. (2019). Automated seismic waveform location using multichannel coherency migration (MCM)–I: theory. Geophysical Journal International, 216(3), 1842-1866.
Shi, P., Nowacki, A., Rost, S., & Angus, D. (2019). Automated seismic waveform location using Multichannel Coherency Migration (MCM)—II. Application to induced and volcano-tectonic seismicity. Geophysical Journal International, 216(3), 1608-1632.
@article{shi2018microseismic,
title={Microseismic full waveform modeling in anisotropic media with moment tensor implementation},
author={Shi, Peidong and Angus, Doug and Nowacki, Andy and Yuan, Sanyi and Wang, Yanyan},
journal={Surveys in Geophysics},
volume={39},
number={4},
pages={567--611},
year={2018},
publisher={Springer}
}
@article{shi2019automated,
title={Automated seismic waveform location using multichannel coherency migration (MCM)--I: theory},
author={Shi, Peidong and Angus, Doug and Rost, Sebastian and Nowacki, Andy and Yuan, Sanyi},
journal={Geophysical Journal International},
volume={216},
number={3},
pages={1842--1866},
year={2019},
publisher={Oxford University Press}
}
@article{shi2019automated,
title={Automated seismic waveform location using Multichannel Coherency Migration (MCM)—II. Application to induced and volcano-tectonic seismicity},
author={Shi, Peidong and Nowacki, Andy and Rost, Sebastian and Angus, Doug},
journal={Geophysical Journal International},
volume={216},
number={3},
pages={1608--1632},
year={2019},
publisher={Oxford University Press}
}
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