地球物理學有什麼常用軟體?
來自大神Seisman的博客
https://blog.seisman.info/?blog.seisman.infoScientific Research Codes?link.seisman.info科研法規
數據請求工具
- SOD:最好的地震數據請求工具。| 教程(中文) | 菜譜
- ObsPy:用Python編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- HinetPy:請求和處理用Python編寫的Hi-net數據
- Web服務獲取腳本:用Perl編寫的數據請求腳本| 中文筆記
- IRIS DMC Web服務:用於請求地震數據的IRIS Web服務
- jweed:用Java編寫的數據請求客戶端
- BREQ_FAST:通過發送電子郵件請求地震數據| 中文筆記
- IRIS Wilber 3:一個Web GUI,可請求各個地震事件的波形數據| 中文筆記
- ROVER:一種命令行工具,可從數據中心可靠地檢索地球物理時間序列數據
- StrongMotion提取:從各種網路下載和/或處理強運動數據
地震數據格式轉換
- rdseed:將地震數據從SEED格式轉換為其他常用格式(SAC等)| 中文筆記
- sac2mseed:將SAC格式轉換為minniSEED格式
- mseed2sac:將miniSEED格式轉換為SAC格式
- win32tools:將Hi-net使用的WIN32格式轉換為SAC格式
- dataselect:選擇和排序miniSEED格式的數據
- ObsPy:用Python編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- msmod:修改miniSEED標頭值的小程序
地震數據處理
- SAC:最常用的地震數據處理和繪圖軟體| 英文手冊 | 中文手冊
- ObsPy:用Python編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- GISMO:用Matlab編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- SeisIO.jl:用Julia編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- CPS330:用於計算理論地震圖,接收器功能,表面波頻散的程序的集合curve等。
- Geopsy:一個用C ++編寫的用於地球物理研究和應用的開源軟體
繪圖
- 通用映射工具(GMT):地球科學中最受歡迎的映射工具
- PyGMT:GMT的Python介面(仍在開發中)
- ObsPy:用Python編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- JPlotResp:以RESP格式繪製儀器響應的幅度和相位。| 中文筆記
- MoPad:地震矩張量,震源機制的分析和可視化。| 中文筆記
- obspy-mopad:類似於由ObsPy提供的MoPad
- pssac:GMT4的 GMT樣式SAC軌跡圖 pssac筆記
- SeisTomoPy:可視化3D斷層掃描模型並計算3D模型中的行程時間
- SubMachine:基於Web的工具,用於探索地震層析成像和地球深層內部的其他模型
- Tomoeye:用MatLab 6.1腳本編寫的一套用於斷層攝影模型可視化的程序
- 3D震源機制:三維查看地震震源機制符號
- EMC-ParaView:一組Python可編程過濾器/源,使ParaView開源,多平臺數據分析和可視化應用程序可以顯示EMC netCDF / GeoCSV模型以及其他輔助Earth數據。
- EMC可視化工具
行程時間計算/射線追蹤
- TauP:計算行進時間,射線參數,射線路徑,反射點,地震階段的穿透點,支持自定義地球模型| 中文筆記
- obspy.taup:TauP,用Python重寫
- Cake:用Python編寫的Traveltime計算軟體。
- ANISOtime:橫向各向同性(TI)球對稱模型的行程時間計算
- FM3D:使用快速行進法計算3D行駛時間
- pySeismicFMM:使用快速行進方法進行3D行駛時間計算,帶有Python介面的C代碼
- 具有方位各向異性的表面波射線追蹤:具有方位各向異性的表面波射線追蹤
- iaspei-tau旅行時間表包
- 亞瑟·史諾克(Arthur Snoke)的版本:適用於iasp91和AK135型號的Traveltime計算器| IASPEI | IRIS代碼
- BLN Kennett和Ray Buland的版本:計算iasp91和AK135模型的行程時間和橢圓率校正| 一些修訂來編譯代碼
- 喬治·海爾弗裏奇(George Helffrich)的版本:適用於iasp91,AK135,PREM等的Traveltime計算器。
合成地震圖
一維分層地球的射線理論
- aser:基於廣義射線理論計算合成地震圖
- 射線理論:射線理論在全球地球模型中計算合成地震圖的方法
- CPS330中的廣義射線:用於計算理論地震圖,接收器功能,面波頻散曲線等的程序的集合。
- CPS330中的漸近射線理論:用於計算理論地震圖,接收函數,面波頻散曲線等的程序的集合。
- Seisan中的WKBJ方法:GEUS的地震學
一維分層地球的反射率/波數積分
- fk:使用頻率-波數方法在分層各向同性模型中計算合成地震圖| 中文筆記
- QSEIS:基於分層的粘彈性半空間地球模型計算合成地震圖
- 反射率法:使用反射率法計算層狀均勻固體層對點矩張量源激發的響應
- CPS330中的波數積分方法:收集了計算理論地震圖,接收器函數,面波頻散曲線等程序。| 中文安裝介紹和中文介紹
- 地震波的離散波數方法:GEUS的地震學
一維分層地球的模態求和方法
- CPS330中的模態求和:收集用於計算理論地震圖,接收器功能,表面波頻散曲線等的程序。| 中文安裝介紹和中文介紹
一維分層球形地球的反射率/波數積分
- yaseis:使用頻率-波數法在球形層各向同性模型中計算合成地震圖
一維分層球形地球的法線模式求和
- Mineos:通過求和法向模來計算球形對稱非旋轉地球中的合成地震圖
- 廣義特徵問題譜配置
- 普通模式:球面對稱地球模型的基於普通模式的地震圖計算
- QSSP:使用常模理論計算球形地球的完整合成地震圖
- DISPER80:正常模式的計算,這是一個非常古老的fortran代碼。您必須向進行表面波研究的人員提出要求。
直接解法
- DSM:使用直接求解法在球對稱橫向各向同性(TI)介質中計算合成地震圖
- GEMINI:基於格林函數的直接評估,為整體球形對稱介質計算合成地震圖
- DGRFN:在徑向分層模型上計算合成地震圖
有限差分法
- SOFI2D:二維有限差分地震P-SV模擬
- SOFI2D_sh:二維有限差分地震SH波模擬
- SOFI3D:3D有限差分地震波模擬
- FD2D:非常簡單的二維有限差分訓練代碼
- FD3S:球形截面中的3D有限差分地震波模擬
- FD1D
- 1DFD_DS:使用位移應力交錯網格的一維有限差分地震模擬
- 1DFD_DVS:使用位移-速度-應力交錯網格的一維有限差分地震模擬
- 1DFD_VS:使用速度應力交錯網格的一維有限差分地震模擬
- 2DFD_DVS:計算由於線性雙耦合源或線性單力或平面波入射而具有平面自由表面的二維異質結構中的地震波場
- FDSim3D:由於表面和近表面點雙耦合源或垂直入射平面波,在具有平面自由表面的3D異質表面地質結構中計算地震波場。
- SEISMIC_CPML:2D / 3D有限差分地震波模擬+ CPML
- SW4:3D有限差分地震波模擬(4階)
- OpenSWPC:2D / 3D有限差分地震波模擬
有限元方法
- 3DFE_GSM
- 3DFE_REF
偽譜方法
- Ps2D:使用偽譜傅裏葉方法在二維中進行彈性波模擬的非常簡單的代碼
光譜元素方法
- SPECFEM1D:一個小代碼,使用戶可以學習如何編寫光譜元素程序
- SPECFEM2D:使用頻譜元素方法(球坐標系)模擬地震波在二維異質介質中的傳播
- SPECFEM3D:使用頻譜元素方法(笛卡爾坐標系)模擬3D異質介質中的地震波傳播
- DSM-SEM和AxiSEM-SEM可以在
EXTERNAL_PACKAGES_coupled_with_SPECFEM3D
- FK不是外部代碼,現在內部調用
- 可以在中找到
specfem3D/couple_with_injection.f90
- SPECFEM3D_GLOBE:使用頻譜元素方法(球坐標系)模擬3D異質介質中的地震波傳播
- SEM_DSM_hybrid:一種混合方法,可通過源側(SEM)的3D地震構造和源區(DSM)的1D 構造有效地計算遠震合成。
- RegSEM:使用頻譜元素方法在區域規模上模擬地震波在3D異構介質中的傳播。區域尺度是指大約1公里(局部尺度)到90度(大陸尺度)之間的距離。
- AxiSEM:一種並行頻譜元素方法,用於解決3D波在具有軸對稱或球對稱粘彈性,聲學各向異性的球體中的傳播。
- 實例:AxiSEM的Python界面
- AxiSEM3D
- NEXD:節點間斷Galerkin方法 1D | 2D | 3D
- 2DSPEC:用於波傳播和破裂動力學的並行/串列二維頻譜元素代碼
- sem2dpack:用於二維波傳播和地震破裂動力學的頻譜元素包
間斷Galerkin法
- SeisSol:用於地震波現象和地震動力學數值模擬的科學軟體
3D結構中的表面波
- 手冊:通過模式耦合方法對3D結構中表面波的傳播進行建模
混合法
- PSV Hybrid:基於GRT-FD混合方法計算涉及二維局部異質結構的合成地震圖。
地震檢測
- REAL:快速地震協會和地點
- Match&Locate:小地震的模板檢測和定位
- GPU-MatchLocate1.0:Match&Locate的GPU版本
- FastMatchedFilter:針對CPU和GPU架構的高效地震匹配濾波器搜索。
- EQcorrscan:一個用於檢測和分析重複和近乎重複地震的python軟體包
- REDPy:用Python編寫的重複地震檢測器
- FAST:通過有效的時間序列相似性搜索進行端到端地震檢測管道
地震發生地點
- GrowClust:地震震源的相對重定位
- HypoDD:雙差地震位置
- HypoRelocate:高解析度地震搬遷方法
- HYPOINVERSE2000:定位地震並確定本地或區域地震網路中的震級
- NonLinLoc:3D媒體中概率,非線性,全局搜索地震的位置。
- REAL:快速地震協會和地點
- Velest:速度和震源位置的一維反演
- 將此代碼修改為在REAL中使用
焦點機制
- gCAP:使用剪切和粘貼方法進行震源機制反演 中文筆記
- CPS330:用於計算理論地震圖,接收器功能,面波頻散曲線等的程序的集合。
- W相:使用W相的矩張量反演
- focmec:用於根據極性和振幅比確定和顯示雙耦合地震震源機制的軟體包
- 哈希:根據P波極性和S / P振幅比確定雙耦合地震震源機制
- FPFIT:根據第一動作數據計算和繪製故障平面解
- ISOLA:基於多點源表示和迭代解卷積,從區域或局部波形中檢索孤立的凹凸
- MTfit:貝葉斯矩張量擬合
- pyTDMT:時域焦點機制反演,用Python編寫
- hybridMT:用於矩張量反演和優化的MATLAB軟體包
- fociMT:用於地震矩張量反演的獨立命令行應用程序,它是hybridMT軟體包的組成部分
- FOCI:一個獨立的Windows GUI應用程序,用於執行地震矩張量反演和震源參數評估
- RPGEN:來自剪切拉力源模型的P / S / SH / SV波的輻射
- MT_DECOMPOSITION:用於張量分解的Matlab軟體包
- PCA-DECOMPOSITION:Matlab軟體包,用於地震道的主成分分解,以提取公共小波
抗震性
- CLUSTER2000:識別地震目錄中的星團(例如餘震)
- ZMAP:用於分析地震活動性的軟體包
強調
- 庫侖3:研究映射斷層和地震節點平面上的庫侖應力變化
- SATSI:來自焦點機制的時空變化應力場
- MSATSI:用於應力張量反演的MATLAB軟體包
- STRESSINVERSE:Matlab或Python軟體包,用於迭代聯合反演,以求得震源機制的應力和斷層方向
體波層析成像
- Nick Rawlinson的軟體
- FMTOMO:基於快速行進方法的3D 行程時間層析成像| FMTOMO在iEarth
- FMTT:基於快速行進方法的遠震層析成像 FMTT在iEarth
- SIMUL2000:旅行時間斷層掃描
面波行進時間層析成像
遠震面波層析成像
- 姚華建的實驗室
- Matlab中的表面波兩站色散分析GUI軟體(層析成像方法是什麼?)
- ASWMS:自動化的表面波相速度測量系統,使用Eikonal和Helmhotza斷層掃描在每個週期測量兩站相延遲,然後測量2D相速度圖
- 楊英傑的方法
環境雜訊表面波層析成像
測量旅行時間延遲
- CU-Boulder的研究產品
- ancc:環境雜訊數據處理代碼和要處理的資料庫:可以從CU中以C語言獲得
- AFTAN:在C和Fortran中自動進行頻率-時間分析
- 姚華建的實驗室
- Matlab中每日長SAC格式數據的環境雜訊互相關碼
- Matalb中用於環境雜訊互相關功能的色散分析GUI軟體
- NoisePy:用Python編寫的快速便捷的環境雜訊互相關函數計算,帶有雜訊監控和表面波頻散分析
- SeisNoise:Julia中快速便捷的環境雜訊互相關,具有雜訊監控和表面波色散分析
反相相/組速度圖
- tomo_sp_cu_s:基於射線理論的表面波層析成像 CU-Boulder的研究產品
- FMST:基於快速行進方法的二維球形殼坐標中的行進時間層析成像代碼 iEarth的FMST
- rj-TOMO:基於可逆跳躍馬爾可夫鏈蒙特卡羅演算法的二維多維行進時間層析成像
一站式表面波行進時間層析成像
- DSurfTomo:基於Fortran中基於週期的光線跟蹤,從色散數據直接反轉3-D Vs結構
- 3D Monte Carlo直接反演:使用體波和麪波數據的3D Monte Carlo層析成像
面波色散計算
- CPS330:用於計算理論地震圖,接收器功能,面波頻散曲線等的程序的集合。| 中文安裝介紹和中文介紹
- Geopsy:一個用C ++編寫的用於地球物理研究和應用的開源軟體
- senskernel:計算組速度和相速度的敏感度
- Vphase:用於計算相速度色散曲線的訓練代碼
雜訊HVSR
- Geopsy:一個用C ++編寫的用於地球物理研究和應用的開源軟體
- IRIS HVSR:一組使用IRIS的MUSTANG PDF-PSD Web服務計算和繪製HVSR曲線的Python腳本| IRIS網站
- H / V工具箱:用於計算表面波HVSR的工具箱
- HV-Inv:HVSR和SW色散的反轉
- OpenHVSR:用Matlab編寫的HVSR的度量和反演
- HV-TEST:根據SESAME標準驗證H / V峯的可靠性和清晰度的工具
- HVResPy:用於Geopsy HVSR後處理的開源Python工具
環境雜訊反演
- MSNoise:使用環境地震雜訊監控地震速度變化的Python軟體包
- 地震雜訊層析成像:地震雜訊層析成像的Python框架
接收器功能
合成射頻
- hk:接收器功能包(合成RF,解卷積和Hk堆棧)| 中文筆記
- RAYSUM:傾斜各向異性結構中遠震波的射線理論建模
- CPS330:用於計算理論地震圖,接收器功能,面波頻散曲線等的程序的集合。| 中文安裝介紹和中文介紹
- 射頻軟體:假設反射波從下方入射,通過反射率演算法,計算各向同性半空間上各向異性層堆疊的接收器功能。手冊 | JParkCodes的一些更新
- RFtool:一種基於GUI的互動式工具,可模擬P或S接收器功能
- PSV Hybrid RF:基於PSV Hybrid方法(GRT-FD)在二維局部異質結構中計算合成RF。
射頻測量和反演
- hk:接收器功能包(解卷積和香港堆疊)| 中文筆記
- 射頻軟體:假設反射波從下方入射,通過反射率演算法,計算各向同性半空間上各向異性層堆疊的接收器功能。手冊 | JParkCodes的一些更新
- CCP:接收器功能的公共轉換點(CCP)堆棧| 中國筆記
- rj-RF:使用可逆跳躍馬爾可夫鏈蒙特卡羅演算法對接收器函數進行求逆
- IRFFM:一種互動式Java程序,用於對地震接收器功能和麪波頻散進行聯合互動式正向建模
- CrazySeismic:基於MATLAB GUI的軟體包,用於處理單通道地震數據(拾取,McC,PCA,解卷積)
- FuncLab:基於Matlab的GUI,用於處理接收器功能(鏈接有效)修訂後的FuncLab
- processRFmatlab:matlab函數和用於接收函數的腳本
- rf:用Python編寫的地震學中的接收函數計算
- SplitRFLab:Matlab工具箱,用於處理接收器功能和從Splitlab和processRFmatlab修改而來的剪切波分裂
- 一些用於射頻分析的組代碼:Ammon和Cheng的代碼
地震數據聯合反演
- LitMod_seis:聯合反演代碼,用於使用馬爾可夫鏈蒙特卡羅方法對Vs和各向異性數據(瑞利和洛夫相位和/或羣速度,橢圓率(Z / H比)和接收器函數)進行反演。(即將發布)
- 姚華江的實驗室:使用(多模,瑞利和/或洛夫,相位和/或)色散數據和瑞利波基本模式ZH數據(橢圓率)基於Fortran中的鄰域演算法對Vs,Vp / Vs和界面深度進行反演
地球物理數據的多觀測模型
- LitMod:地球物理數據的多觀測模型
- LitMod_2D:一種互動式軟體,可以對地球和/或其他陸地行星的2D整個岩石圈結構進行地球物理數據的多觀測建模
- LitMod_T:LitMod_2D的「瞬態」等效項
- LitMod_3D:3D版本LitMod | Github代碼
- LitMod_4INV:在球形坐標中的完全非線性概率反演代碼,用於岩石圈和上地幔的成分和熱結構,同時反演重力梯度,重力異常,大地水準面高度,地表熱流,大地電磁數據,接收器函數,地表波數據,絕對高程(包括靜態和動態影響)和體波數據以及岩石學信息。
全波形反演
- TOY2DAC:二維聲頻域全波形建模和反演代碼
- ASKI:用於靈敏度分析和迭代全波形反演的模塊化程序套件
- FWI.jl:Julia中的2D / 3D聲學FWI
- IFOS2D:2D彈性全波形反演
- IFOS3D:3D彈性全波形反演
- DENISE-SH:2D SH波全波形建模和反演
- DENISE:2D PSV波全波形建模和反演
- GERMAINE:二維聲頻域全波形建模和反演代碼。
- SAVA:3D地震建模,FWI和RTM代碼,用於在各向同性(粘性)聲學/彈性和各向異性斜方/三斜彈性介質中進行波傳播
- SES3D:球形截面中彈性波傳播和波形反演的模擬
- LASIF:大規模全波形反演的框架
- seisDD:雙差伴隨地震層析成像
- Salvus:完整波形建模和反演
剪切波分裂
- SplitLab:剪切波雙折射分析代碼,用Matlab編寫| 更新版本
- MFAST:用Fortran編寫的多重過濾器自動拆分技術
- 多重分裂:剪切波雙折射分析代碼
- SHEBA:剪切波雙折射分析代碼
- SplitRacer:用Matlab編寫的剪切波分裂分析
相選
- 自適應疊加:自適應疊加可估算地震臺站網路上的走時殘差模式| iEarth的自適應堆疊
- AIMBAT:一種用於測量地震到達時間的Python / Matplotlib工具
- CrazySeismic:基於MATLAB GUI的軟體包,用於處理單通道地震數據(拾取,McC,PCA,解卷積)
- CrazyTremor:基於MATLAB GUI的軟體包,用於顯示和選擇多通道地震數據
- mccc:通過多通道互相關確定地震圖的最佳相對延遲時間
- PhasePApy:用Python編寫的地震相拾取器和關聯器
- P相選擇器:檢測用Java和Matlab編寫的P相開始
單站信號分析
- 站分析工具:一組用於計算功率譜密度,相干性,概率密度函數的c常式,以及一些其他工具,用於監視站的運行狀況。虹膜代碼站點
- MUSTANG:IRIS DMC的質量保證系統可提供與地震數據質量有關的指標| 講解
- PQLX:用於評估地震臺性能和數據質量的開源軟體系統
- IRIS DMC雜訊工具包產品
- 噪音工具包
- PDF-PSD:計算波形數據的功率譜密度(PSD)
- 微震能量:根據PSD執行微震能量計算
- 極化屬性:執行地震圖的頻率相關極化分析
- Est_noise:分析時間序列數據以量化時間相關性,同時估計速率,偏移量和其他功能依賴性。
- 時頻分析
- TF-SIGNAL:使用七個時頻分析替代方法中的一種或多種,??對時間信號的時頻表示進行計算和可視化
- BCseis:MatLab GUI和一組內聯函數,用於使用連續小波變換執行各種非線性閾值運算
陣列地震學
- ObsPy:用Python編寫的數據下載,處理和可視化軟體
- Geopsy:一個用C ++編寫的用於地球物理研究和應用的開源軟體
地震數據數字化和校正
- CWPAR:削波波形拾取和恢復
- DigitSeis:用Matlab編寫的模擬地震圖數字化軟體
源頻譜
- 多錐頻譜估計庫
地球內部
- PKPprecursor:使用PKP前驅體開始將地震散射體定位在下地幔中
構造學
- GPlates:用於互動式顯示板塊構造的桌面軟體
Geodecy
- 2D重力建模和反演:一個非常簡單的matlab代碼,用於說明重力建模和反演的基礎
地球動力學
- CitcomS:解決與地幔有關的可壓縮熱化學對流問題。
地球物理學
- distaz:用於計算地球表面任意兩個點的距離,方位角和後方位角的經典代碼| 中文筆記
- AFAT:求解Christoffel方程:相速度和羣速度
信號分析
- SEC_C:高效互相關
Z / H比
- HtoV-Toolbox:計算H / V比
熱力學建模
- Perple_X:計算和顯示相圖,相平衡和熱力學數據。| 說明文件 | 熱力學數據文件 | 辭彙表
- 熱壓
- BurnMan:用於地球和行星科學的熱力學和地球物理學工具包
數學庫
- SHTOOLS:球形諧波工具
- Shansyn:球諧分析與合成
- SEISCOPE TOOLBOX:Seiscope優化工具箱
- 參數估計和反問題示例代碼和相關子常式:反向和參數估計代碼的彙編,與第二版教科書「參數估計和反問題」一起提供
- 計算幾何演算法庫
- Fortran中的延遲拒絕自適應大都會(DRAM):Fortran中有關DRAM方法的簡單教學代碼
- rj-MCMC:提供用於運行一維和二維空間回歸問題的可逆跳轉蒙特卡洛馬爾科夫鏈的常式的庫
- Malcolm Sambridge的軟體
- 鄰域演算法 | iEarth的鄰域演算法
- 自然鄰居
地震圖書館
- 威廉·門克的密碼
- libmseed:一個miniSEED庫,提供用於處理SEED數據記錄的框架
Matlab庫
- CREWES Matlab工具箱
其他圖書館
- 免費的英特爾?軟體開發工具 | 中文介紹和如何卸載
- 教育家 | 開源貢獻者 | 學生
軟體中心
- 虹膜識別碼
- CIG軟體
- USGS軟體 | 舊網站
- SPICE軟體
- QUEST軟體
- NuQuake軟體
- 地球
- 地震與數學地球物理研究小組軟體(澳大利亞國立大學)
- USC軟體
- ETH地震學和地球動力學
- GPIAG軟體
- GFZ軟體
- EarthByte軟體
說說地震學我知道的一些。常見的這些沒什麼特別,可能搞計算的都在用:
- Matlab(無視數據格式,GUI下處理小問題、畫畫簡單的圖,或者預處理還OK,完全不適合伺服器端運行)
- Fortran 77/9X MPI:祖傳HPC計算
- C/C++
- Bash Makefile Perl
- Python:現在GitHub上一眾開源項目都是這玩意
軟體包 數據格式:
- GMT:繪圖庫,參見GMT: A toolbox for Earth, Ocean, and Planetary Science
- SPECFEM 2D/3D/3D_GLOBE:一幫大佬用Fortran2003和C寫的Unix下的地震正演軟體,結合CUBIT/GMSH建模網格化計算。編譯和使用要會一點點Unix/MPI或Cuda/Makefile;
- SeisFlows:一站式解決波形反演文件非線性優化與IO。新項目,省時省力不省心,還需要不少投入,但根據issue回答來看原作已經畢業退坑= =,參見:rmodrak/seisflows
- ObsPy:處理地震數據的Python包:https://github.com/obspy/obspy/ 數據獲取、處理、輸出成圖可視化一條龍服務,十分推薦。