podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Zpracování seismických dat
I. Data a jejich zdroje
Josef Havíř
Josef.Havir@ipe.muni.cz
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
1. seismický záznam a vlnová data
Seismometr registruje analogový záznam, který je pro účely zpracování
nutno digitalizovat.
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
V rámci výměny dat jsou data registrovaná vybranými seismickými
stanicemi volně k dispozici. Je možné je získat více způsoby:
- webové rozhraní
- e-mailové rozhraní (systém AutoDRM)
- další možnosti
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
V rámci výměny dat jsou data registrovaná vybranými seismickými
stanicemi volně k dispozici. Je možné je získat více způsoby:
- webové rozhraní
- e-mailové rozhraní (systémy AutoDRM a Breqfast)
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
GFÚ
Geofyzikální ústav Akademie věd České republiky
http://jouda.ig.cas.cz/wdrm/wdrm_index.php
- Vybrané stanice České regionální seismické sítě (stanice
provozované GFÚ - 10 stanic)
- Formáty miniSEED a GSE
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
SZGRF
datové centrum Arraye Grafenberg a Německé regionální
seismické sítě
http://www.szgrf.bgr.de/www_requests.html
- stanice arraye Grafenberg (13 stanic) a
dalších několik desítek stanic na území
Německa
- Formáty SEED, miniSEED, GSE a SAC
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
GEOFON
projekt pro archivaci a redistribuci vlnových obrazů stanic
zúčastněných evropských institucí
http://webdc.eu/arclink/query
- větší množství stanic evropských
seismologických organizací (několik
desítek sítí)
- Formáty SEED, miniSEED
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
NRCAN - Natural Resources Canada
síť kanadské seismologické služby a síť POLARIS
http://earthquakescanada.nrcan.gc.ca/stndon/AutoDRM/autodrm_req-eng.php
- velké množství stanic v Kanadě, v jižní Americe a v oceánských
oblastech
- Formáty SEED, GSE a jiné
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
V rámci výměny dat jsou data registrovaná vybranými seismickými
stanicemi volně k dispozici. Je možné je získat více způsoby:
- webové rozhraní
- e-mailové rozhraní (systémy AutoDRM a Breqfast)
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
AutoDRM (Automatic Data Request Manager)
software pro výměnu dat pomocí strukturovaných žádostí zasílaných
e-mailem, zasílá data ve formátu GSE (a v odvozených formátech)
BEGIN GSE2.0
MSG_TYPE REQUEST
MSG_ID 20091111_001 NDC_Brno
E-MAIL josef.havir@ipe.muni.cz
TIME 2009/11/09 19:08:00 TO 2009/11/09 19:13:00
STA_LIST VRAC
CHAN_LIST *
WAVEFORM GSE2.0
STOP
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
SED
Schweizerischer Erdbebendienst
autodrm@seismo.ifg.ethz.ch
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
NRCAN
Natural Resources Canada
autodrm@seismo.nrcan.gc.ca
informace o stanicích (souřadnice, typ dat) na stránce:
http://earthquakescanada.nrcan.gc.ca/stndon/data_avail.php
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Breqfast (Batch REQuest, FAST)
software pro výměnu dat pomocí strukturovaných žádostí zasílaných
e-mailem, zasílá data ve formátu SEED
.NAME Joe Seismologist
.INST Podunk University
.MAIL 101 Fast Lane, Middletown, KS 89432
.EMAIL joe@podunk.edu
.PHONE 555 555-1212
.FAX 555 555-1213
.MEDIA DVD
.ALTERNATE MEDIA 1/2" tape - 6250
.ALTERNATE MEDIA EXABYTE
.LABEL Joe's FIRST Request
.SOURCE ~NEIC PDE~Jan 1990 PDE~National Earthquake Information Center - USGS DOI~
.HYPO ~1999 01 02 20 21 32.62~ 13.408~ 144.439~135.0~18~216~Mariana Islands~
.MAGNITUDE ~5.7~mb~
.QUALITY B
.END
GRFO IU 1999 01 02 00 18 10.4 1999 01 02 00 20 10.4 1 SHZ
ANTO IU 1999 01 02 02 10 36.6 1999 01 02 02 12 36.6 1 SH?
AFI IU 1999 01 02 02 10 37.1 1999 01 02 02 12 37.1 1 BH? 00
SEE CD 1999 01 02 14 45 08.9 1999 01 02 14 47 08.9 1 SHZ
CASY IU 1999 01 04 02 42 13.4 1999 01 04 02 44 13.4 1 BHZ 10
NNA II 1999 01 04 02 41 57.5 1999 01 04 02 43 57.5 1 BHZ
PFO TS 1999 01 04 02 41 57.5 1999 01 04 02 43 57.5 1 BHZ
PFO II 1999 01 04 02 41 57.5 1999 01 04 02 43 57.5 1 BHZ
KMI CD 1999 01 04 02 41 57.5 1999 01 04 02 43 57.5 1 BHZ
SSE CD 1999 01 04 02 18 25.4 1999 01 04 02 20 25.4 2 B?? SHZ
PAS TS 1999 1 4 2 10 49 1999 1 4 2 12 49 3 BH? SHZ L??
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Breqfast (Batch REQuest, FAST)
žádost o data je zasíláná e-mailem, data jsou pak k dispozici ke
stažení prostřednictvím FTP.
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
2. parametrická data
Parametrickými daty jsou údaje odečtené z vlnových záznamů (čas
příchodů seismických fází, jejich amplitudy a periody), popřípadě údaje
o zdroji.
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
-parametrická data jsou zveřejňována ve formě:
a) isolovaných odečtů seismických fází na vybraných stanicích
b) skupin odečtů seismických fází z různých stanic k jednomu
určitému seismickému jevu
c) strukturovaných bulletinů obsahujících údaje o zdroji
(lokace, magnitudo atd.) a seznam odečtů k danému zdroji
(parametrická data)
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Údaje o zdroji
- v hlavičce záznamu bulletinu
- čas vzniku
- souřadnice epicentra
- hloubka
- magnitudo (či magnituda)
- identifikace
- počet stanic a seismických fází použitých pro lokalizaci zdroje
- tzv. úhel "seismic gap"
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Záznam na stanici
- pro každou fázi jeden řádek
- čas detekce
- identifikace fáze
- kód stanice
- epicentrální vzdálenost
- tzv "back azimuth"
- amplituda a perioda (popř. magnitudo)
- smysl prvního nasazení
- "ostrost" prvního nasazení
- tzv. "reziduum" času nasazení
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Světový čas
- pro snadnou korelaci odečtů časů nezávisle na poloze se pro časové
údaje používá tzv. Koordinovaný světový čas (UTC –Coordinated
Universal Time)
- UTC je založen na atomových hodinách – je nezávislý na rotaci Země
a není zcela totožný s GMT (Greenwitch Mean Time)
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Světový čas
- Oficiálně se UTC užívá od roku 1961
- UTC se S GMT mírně rozchází z důvodu zpomalování rotace Země
- pro srovnání odchylek se přibližně jednou za rok až dva roky vkládá
do UTC tzv. „přestupná vteřina“ (poprvé 30.6.1972).
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Epochální čas
- taktéž Unix time, POSIX time
- používaný pro účely snadného počítačového zpracování časových
údajů
- definovaný jako počet sekund od půlnoci 1.1.1970
- odpovídá času UTC bez započtení přestupných sekund (přestupná
sekunda se vymyká počítačovým formátům)
- 13.2.2009 23:31:30 (UTC) = 1234567890 (Unix time)
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
EMSC
European-Mediterranean Seismological Centre
Centre Sismologique Euro-Méditerranéen
- adresa: http://www.emsc-csem.org
- mezinárodní organizace založena 1975 na doporučení Evropské
seismologické komise
- nabízí bulletiny s parametrickými daty od 1998
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
EMSC
v letech 1998-2005 byly shromážděny parametrická data ze 73 sítí,
týkající se 394.745 jevů, obsahující 9.831.494 odečtů časů na 2.358
stanicích.
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
EMSC
K aktivním členům EMSC patří Geofyzikální ústav AV ČR a Ústav
fyziky Země PřF MU
VLS 38.177 20.590 0.375 ATH
VMG 43.962 11.544 0.450 PRT
VNA1 -70.663 -8.257 0.030 AWIB
VNA2 -70.926 -7.392 0.350 AWIB
VNA3 -71.243 -9.670 0.480 AWIB
VNDA -77.517 161.853 0.121 WEL
VNNZ 40.103 43.823 1.020 NSSP
VOR 51.731 39.200 0.161 OBN
VOY 46.032 13.893 1.073 LJU
VRAC 49.308 16.593 0.475 IPEC
VRI 45.866 26.727 0.472 BUC
VRNZ 40.049 44.191 0.841 NSSP
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
USGS-NEIC
U.S. Geological Survey –
National Earthquake Information Center
- adresa: http://earthquake.usgs.gov
- datové seismologické centrum založené 1966, od roku 1973 je
součástí geologické služby USA
- snadno dostupná parametrická data zemětřesení z posledních 30 dní
- katalog seismických jevů od 1900
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
GFÚ
Geofyzikální ústav Akademie věd České republiky
- adresa: http://www.ig.cas.cz
- založen po vyhlášení Československé republiky (1918), 1952
začleněn do struktury Akademie věd
- bulletiny (s parametrickými daty) seismických jevů zaregistrovaných
stanicemi České regionální seismické sítě od 1977
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
ÚFZ
Ústav fyziky Země PřF MU
- adresa: http://www.ipe.muni.cz
- založen 1982 jako středisko Detailního seismického rajónování
Geofyziky Brno s.p., 1992 převeden pod Masarykovu universitu jako
Ústav fyziky Země
- parametrická data stanic VRAC (od 1993) a MORC (od 1995)
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Využití parametrických dat - odečty na stanicích
- snadné vzájemné předávání dat (textový soubor)
- zobrazení nenáročné na software
- data relativně blízká primárním datům
- dostatečná data pro řadu interpretačních procesů
podzim 2011, Brno Zpracování seismických dat
Využití parametrických dat - údaje o zdroji
- snadné vzájemné předávání dat (textový soubor)
- získání údajů vyžaduje pokročilou interpretaci (výsledek lokace může
být ovlivněn zvoleným modelem, výběrem stanic atd.) - nejsou to
primární data!!
- dobře využitelné pro zpětnou kontrolu primárního zpracování (např.
správné identifikace seismických fází)