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1、地震波分析软件SAC2000主讲：张朝玉 2007年3月6日内容目录q SAC软件简介；q SAC基本操作命令；q 实验任务；q 附录；SAC软件简介 SAC(Seismic Analysis Code)是美国加州大 学Lawrence Livermore国家实验室(LLNL) 开发研制的，用于研究连续信号，特别是 时间序列数据的通用程序。 SAC是基于UNIX平台下的波形分析软件 ，主要针对SAC (一种IRIS和全球数字地 震台网通用的二进制压缩记录格式)记录格 式波形的读入和分析。 IRIS：Incorporated Research Institutions of Seismology
2、 Sac数据文件格式 数据文件由两部分组成：一个固定长度的 头段和位于其后的一个或两个数据段； 头段：对字母数字码的sac文件，头段储存 在前30行，后面紧跟着数据段。头段变量介绍头段变量介绍头段变量介绍头段变量的数据类型 SAC的基本功能；分析功能：算术运算，傅氏变换，频谱估 计技术，无限脉冲响应(IIR)和有限脉冲响 应(FIR)滤波，信号叠加，数据抽取，数值 内插，相关分析，地震震相读取等功能；图形功能：简述图形设备和每个图形命令 。说明 SAC安装在SUN服务器上，IP为： 202.114.122.25，机器名为：SUN2500。 为大家开设了学习帐号，user: stu11401，
3、password: stu2005。 大家可以用telnet登陆，但是不支持图形 功能，建议使用如下软件登陆：x-win32， EXCEED， F-Secure SSH登陆，方便绘图 。SAC基本操作命令1. SAC的进入：sac推出：quit2. 产生sac数据文件；使用命令：FUNCGEN语法：FG type,DELTA v,NPTS n,BEGIN vType: IMPULSE, STEP, BOXCAR, TRIANGLE, SINE v1 v2, LINE v1 v2, QUADRATIC v1 v2 v3, CUBIC v1 v2 v3 v4, RANDOM v1 v2, SEIS
4、MOGRAM;user: fg sine 2 delta 0.1 npts 2003. 文件读入命令：READ，READALPHA， READSDD(CSS)，READHDR，READSP ；user: r p0400.p0600.sac 注释：命令大小写都可以，桔色字母表示这个命令的 简写。内存内最多能读入100 个文件， 选用more 参数（ 如r more file11,file22）可以在保持内存文件下，读入新的 文件。但若无more 参量，第二次读入的文件将刷新内 存中读入的数据。4. 文件写出命令：输出sac 或ASC波形文件WRITE SAC | ALPHA OVER | fil
5、elist WRITEHDR，WRITESDD ，WRITESP RLIM | AMPH | RL | IM | AM | PH OVER | filelistuser: w mine.sac5. 查看头文件：LISTHDR；改变头文件内容：CHNHDRuser: lh p0400.p0600.sacuser: ch LEVEN TRUE6. 文件打开和关闭命令；OAPF: 打开字母数字型的震相读取文件CAPF: 关闭字母数字型的震相读取文件OHPF: 打开HYPO格式的震相读取文件CHPF: 关闭HYPO格式的震相读取文件WHPF: 写内容到HYPO格式的震相读取 文件中user: oapf
6、 tiger关于字母数字震相文件的格式7.图形控制命令 开始绘图到一个或多个图形设备上： BEGIN DEVICES devices devices是下面之中的一个或多个： TERMINAL, SGF, XWINDOWS, SUNWINDOWSENDDEVICES devices ERASE 注：目前工作站仅支持xwindows图形窗口8. 绘图命令；PLOT：在一个窗口绘制一条曲线；PLOT1：在一个窗口绘制多条曲线，共 用x轴，而每条曲线有自己的y轴；PLOT2：在一个窗口绘制多条曲线（重 叠）；PLOTSP：给频谱文件绘图；user: read p1800.p2000.sac p1900
7、.p2100.sac p2000.p2200.sacuser: p p1 p2user: fft user: psp9. 滤波命令； FFT：对时间序列数据作傅氏变换 IFFT：对时间序列数据作傅氏反变换 BANDPASS BUTTER|BESSEL|C1|C2, CORNERS v1 v2, NPOLES n, PASSES n, TRANBW v, ATTEN v BANDREJ, HIGHPASS, LOWPASS同上e.g: 应用一个拐角频率为2HZ和5HZ的二极 巴特沃斯滤波器user: bp n 2 co 2 510. 震相读取命令；PLOTPK说明：读取的震相能定向输出到头段、打
8、 开的字母数字型震相读取文件、打开的 HYPO型震相读取文件以及终端。参见命令：OAPF 与绘图相应的光标选项如下表所示： 11. 格式转换命令CONVERT FROM FORMAT infile TOFORMAT outfileFORMAT的选项为：SAC, ALPHA SAC: SAC格式的二进制数据文件 ALPHA: 与SAC文件等价的字母数字文件12. 运算命令ADD, SUB, MUL, DIV, SQR, SQRT,ABS; ADDF, SUBF, MULF, DIVF;ADD v1v2.vn 这个命令将常数加到内存数据文件的每个数据上ADDF filelist 将一组文件中的数据
9、加到内存中的数据上 注意对数据文件的要求13. 生成样本数据并存入内存 DATAGEN MORESUB namefilelistname是下面中的一个：LOCALREGIONALTELESEIS filelist接下来作详细的解释 选项为local时表示是近震事件 这个近震发生在加利福尼亚Livermore河谷（M_L=1.6)，记 录的时间长度为40秒，每秒采样100个点。这些文件名是 ：cal.zcal.ncal.e cao.zcao.ncao.e cda.zcda.ncda.ecdv.zcdv.ncdv.ecmn.z cmn.n cmn.ecps.zcps.ncps.ecva.zcva.
10、ncva.ecvl.z cvl.n cvl.ecvy.z cvy.n cvy.e 选项为REGIONAL时表示区域地震，记录的是发生在内华达的一 个地震。记录时间为300秒，每秒采样40 个点。文件名是：elk.z elk.n elk.elac.z lac.n lac.eknb.z knb.n knb.emnv.z mnv.n mnv.e 选项为TELESEIS时表示是远震记录，这个地震发生在加利福尼亚北海岸 Eureka附近。数据有长周期和中周期两种记录。记录时 间为1600秒，长周期每秒一个点，中周期每秒4个点。文 件名是：ntkl.z ntkl.n ntkl.enykl.z nykl.n
11、 nykl.eonkl.z onkl.n onkl.esdkl.z sdkl.n skdl.entkm.z ntkm.n ntkm.enykm.z nykm.n nykm.eonkm.z onkm.n onkm.esdkm.z sdkm.n skdm.e14. Sac宏(macro)是包含一组SAC命令的文件。SAC宏可带参数执行 。宏命令中提供了控制流程结构的“条件语句”和 “循环语句”，从而控制和改变命令的执行次序。从IRIS获得GDSN记录的地震资料利用BREQ_FAST 从IRIS 获取地震资料网上登陆，直接下载所需大地震资料和相关软件 （http:/www.iris.edu)实验目的：利用给定的地震波资料反演地壳厚度实验过程 由给定的地震波资料生成标准sac文件； 利用SAC2000，读取给定地震波的P、S波 到时； 由到时资料，根据走时曲线，反演地壳厚 度；生成标准sac文件过程如下： user: readalpha file1.dat: listhdr: chnhdr KSTNM, KCMPNM: write file1.sac 读取到时过程如下：user: r file1.sac(: synchronize): oapf myfile.dat: plotpk: capf根据到时资料反演地壳厚度的原理假设地壳是均匀的，给定震源深度为8km ，以P波为例：
