《OBSPY 中文教程》
V 1.0
2020 / 04 / 12
说明：
Obspy 是一个针对地震领域开发的 python 库。其目的是使地震学软件包和
工作流程的发展更为便利,为地震学进入更大的科学 python 生态系统建桥铺
路。Obspy 对地震学界内通常使用的几乎所有文件格式提供读写支持，它取代
了大量的文件格式转换工具；在这样广泛的输入/输出支持的基础上，在处理程
序时使用地震学家之间交流的专业术语。Obspy 整合世界范围内了获取地震数
据中心所发布数据的方法。它集成了大量地震学界所用的专有库，并用易用的
接口统一了所有功能的调用。Python 高效便捷易懂的特点，基于其开发的 obsp
y 也非常容易理解使用，是一个很好的帮助科研的软件工具。
这里将 obspy 官网的（http://docs.obspy.org/）的教程翻译为中文文档
（英文教程链接：http://docs.obspy.org/tutorial/index.html）。受个人学识
所限，翻译教程中的错误和不当还请谅解和指正。
如有问题请联系：penghuiw@outlook.com
本教程不尝试全面，涵盖每一个功能。相反，它介绍了许多 ObsPy 最值得注意的功能，
并会给你一些关于库使用的建议。
目录
1. UTCDateTime（世界标准时间数据） ...................................................................................... 6
1) 初始化:.............................................................................................................................. 6
2) 属性访问 ........................................................................................................................... 6
3) 处理时间差 ....................................................................................................................... 6
2. Reading Seismograms（读取地震数据） .............................................................................. 7
1) 访问元信息 ....................................................................................................................... 7
2) 访问波形数据 ................................................................................................................... 8
3) 数据浏览 ........................................................................................................................... 8
3. Waveform Plotting Tutorial（波形绘制） ............................................................................. 8
1) 基本绘制 ........................................................................................................................... 9
2) 自定义绘制 ....................................................................................................................... 9
3) 保存图像 ........................................................................................................................... 9
4) 绘制多通道图形 ............................................................................................................... 9
5) 创建 One-Day 图像 ........................................................................................................... 9
6) 绘制一段记录 ................................................................................................................. 10
7) 绘图和颜色选项 ............................................................................................................. 10
8) 使用 Matplotlib 自定义绘图 .......................................................................................... 10
4. Retrieving Data from Data Centers（从数据中心检索数据） ......................................... 10
1) FDSN 网络服务 ............................................................................................................... 11
2) ArcLink ............................................................................................................................. 11
3) IRIS 网络服务 .................................................................................................................. 12
4) Earthworm Wave 服务 ................................................................................................... 12
5) NERIES 网络服务 ............................................................................................................ 12
6) NEIC ................................................................................................................................. 12
7) Syngine 服务 ................................................................................................................... 12
5. Filtering Seismograms（滤波） ............................................................................................ 13
6. Downsampling Seismograms（下采样） ............................................................................. 13
7. Merging Seismograms（合并） ............................................................................................ 14
8. Beamforming - FK Analysis （FK 分析） ............................................................................ 15
9. Seismogram Envelopes（信号包络） .................................................................................. 22
10. Plotting Spectrograms（绘制频谱图） ................................................................................ 24
11. Trigger/Picker Tutorial（触发器/拾取器教程）................................................................... 25
1) 读取波形数据 ................................................................................................................. 25
2) 可用方法 ......................................................................................................................... 26
3) 触发器的例子 ................................................................................................................. 27
a) 典型 STA/LTA ........................................................................................................... 27
b) Z 探测 ...................................................................................................................... 28
c) 递归 STA/LTA ........................................................................................................... 28
d) 卡尔-STA-触发......................................................................................................... 29
e) 延迟 STA/LTA ........................................................................................................... 30
4) 网络联合触发示例 ......................................................................................................... 31
5) 含有相似检测的高级网络联合触发器示例 ................................................................. 33
6) 拾取器示例 ..................................................................................................................... 35
a) Baer Picker............................................................................................................... 35
b) AR Picker.................................................................................................................. 35
7) 高级例程 ......................................................................................................................... 36
12. Poles and Zeros, Frequency Response（零极点和频率响应） ........................................ 37
13. Seismometer Correction/Simulation（地震仪校准和仿真） .............................................. 39
1) 计算滤波阶段的响应 ..................................................................................................... 39
a) 使用 StationXML 文件或者常用的 Inventory 对象 ............................................... 39
b) 使用 RESP 文件 ....................................................................................................... 40
c) 使用缺/全数据 SEED 文件（或 XMLSEED 文件） ................................................ 42
2) 使用 PAZ 字典 ................................................................................................................. 43
14. Clone an Existing Dataless SEED File （复制现有的无数据 SEED 文件） ............ 45
15. Export Seismograms to MATLAB（导出数据到 MATLAB） ............................................... 46
16. Export Seismograms to ASCII（导出数据为 ASCII 文件） ................................................. 47
1) Built-in 内置格式 ........................................................................................................... 47
2) 自定义格式 ..................................................................................................................... 48
17. Anything to MiniSEED（转换任意文件格式为 MiniSEED） ............................................... 48
18. Beachball Plot（绘制沙滩球图） ......................................................................................... 49
19. Basemap Plots ........................................................................................................................ 51
1) 设置自定义投影的 Basemap plot .................................................................................. 51
2) 确定地点的带有 Beachball 的 Basemap plot ................................................................ 52
3) 带有 beachball 的全球 Basemap ................................................................................... 55
20. Interfacing R from Python（从 python 对接到 R） ........................................................... 56
21. Coordinate Conversions（坐标转换） ................................................................................. 57
22. Hierarchical Clustering（分级聚类） ................................................................................... 57
23. Visualizing Probabilistic Power Spectral Densities （可视化概率功率谱密度） .......... 59
24. Array Response Function（数组响应函数） ...................................................................... 64
25. Continuous Wavelet Transform（连续小波变换） ............................................................. 65
1) 使用 obspy ...................................................................................................................... 65
2) 使用 MLPY....................................................................................................................... 66
26. Time Frequency Misfit（时频失配） .................................................................................. 68
1) 绘制时频表示图 ............................................................................................................. 68
2) 绘制时频失配 ................................................................................................................. 69
3) 绘制时频适配 ................................................................................................................. 71
4) 多组件数据 ..................................................................................................................... 73
5) 局部归一化 ..................................................................................................................... 74
27. Visualize Data Availability of Local Waveform Archive（可视化本地波形存档数据的可
用性）..................................................................................................................................... 76
28. Travel Time and Ray Path Plotting（走时和射线路径绘制） .......................................... 76
1) 走时绘制 ......................................................................................................................... 76
2) 笛卡尔射线路径 ............................................................................................................. 77
3) 球形射线路径 ................................................................................................................. 78
4) 多距离射线路径 ............................................................................................................. 79
29. Cross Correlation Pick Correction（交叉相关拾取校正） ................................................ 82
30. Handling custom defined tags in QuakeML and the ObsPy Catalog/Event framework
（在 QuakeML 和 ObsPy 的目录/事件框架中处理自定义标记） ........................................ 85
31. Handling custom defined tags in StationXML with the Obspy Inventory（使用 Obspy I
nventory 处理 StationXML 中的自定义标签） ..................................................................... 88
32. Creating a StationXML file from Scratch （从 Scratch 创建 StationXML 文件） .... 92
33. Connecting to a SeedLink Server（连接到 SeedLink 服务器） ........................................ 94
1) create_client 函数 ........................................................................................................... 95
a) 发送 INFO 请求到服务器 ....................................................................................... 95
b) 从服务器传输数据流 ............................................................................................. 95
2) 高级用法：子类化客户端 ............................................................................................. 96
