自动监控地震数据下载脚本

发表于 分类于 阅读次数： 本文字数： 1.9k 阅读时长 ≈ 2 分钟

  老早就想这么搞了，在AI的帮助下终于搞定了啊。我把readme放下面了。

Earthquake Auto-Monitor & Downloader (地震自动监测与补全下载工具)

这是一个基于 Python 和 ObsPy 的自动化地震数据处理工具。它能够定期监测 USGS 的地震发布信息，自动下载符合条件的地震波形数据，进行仪器响应去除、格式转换、头段读写以及波形可视化。

✨ 主要功能

  1. 自动化监测：
    • 定期检索 USGS 目录中过去 12 小时内发生的 $M \ge 6.0$ 地震事件。
  2. 智能时长管理：
    • 目标下载时长为 2 小时。
    • 动态下载：如果地震刚刚发生，程序会先下载发震至今的所有可用数据。
    • 自动补全：程序会检查 download_status.txt。如果已下载时长不足 2 小时，且现在有更多新数据可用，程序会自动删除旧数据并重新下载补全至最新时刻（最高 2 小时）。
  3. 标准化存储与命名：
    • 文件夹命名：YYYYMMDDHHMMSSM[震级] (例如：20231101123045M6.5)。
    • SAC 文件命名：台网_台站_通道.SAC (例如：IU_ANMO_BHZ.SAC)。
    • 状态文件：每个目录包含 download_status.txt，记录下载台站数、时长及下载时间。
  4. 科学级预处理：
    • 去趋势 (Demean/Linear)、分段平滑 (Taper)。
    • 去仪器响应：将 Counts 转换为**速度分量 (m/s)**。
    • SAC 头段写入：在 SAC 文件中自动写入：
      • 震源信息：evla, evlo, evdp, mag, o (发震时刻)。
      • 台站信息：stla, stlo, stel。
      • 距离信息：garc (大圆路径度数)。
  5. 多频带可视化：
    • 自动生成两个频带的 Record Section 记录图：
      • 长周期：0.01 - 0.1 Hz
      • 短周期：0.1 - 2.0 Hz
    • 每张图包含左（Z）、中（N/1）、右（E/2）三个分量，按震中距排列。

🛠️ 安装要求

1. Python 环境

推荐使用 Python 3.8 或更高版本。

2. 依赖库

安装 ObsPy 及其绘图依赖：

1
pip install obspy matplotlib numpy

🚀 快速开始

1. 运行程序

直接运行脚本即可开始检索：

1
python auto_seismo_monitor.py

2. 设置定时任务 (推荐)

为了实现每 12 小时自动运行一次，建议设置定时任务。

macOS / Linux (crontab)

  1. 输入 crontab -e。
  2. 添加以下内容（注意修改路径）：
1
2
# 每 12 小时执行一次（0点和12点）
0 */12 * * * /usr/bin/python3 /Users/junxie/Work/auto_download/auto_seismo_monitor.py >> /Users/junxie/Work/auto_download/log.txt 2>&1

Windows (任务计划程序)

  1. 创建基本任务，设置触发器为“每天”。
  2. 在高级设置中选择“重复任务间隔”为“12 小时”。
  3. 启动程序选择 python.exe，参数为脚本的完整路径。

📂 项目结构

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
auto_download/
├── auto_seismo_monitor.py    # 主程序脚本
├── README.md                 # 说明文档
├── earthquake_data/          # 数据输出根目录
│   └── 20231101123045M6.5/   # 单个地震事件目录
│       ├── SAC_files/        # SAC 格式波形文件
│       ├── download_status.txt # 下载状态及时长说明
│       ├── plot_0.01_0.1Hz.png # 长周期波形图
│       └── plot_0.1_2Hz.png    # 短周期波形图
└── log.txt                   # 运行日志（设置crontab后生成）

⚙️ 配置说明

您可以在 auto_seismo_monitor.py 开头的“配置参数”部分调整：

  • MIN_MAGNITUDE: 触发下载的最小震级。
  • TARGET_DURATION: 目标下载时长（秒）。
  • NETWORKS: 下载的全球台网范围（默认为 IU, II, CU, IC, GE 等骨干台网）。
  • OUTPUT_ROOT: 数据保存的绝对路径。

⚠️ 注意事项

  • 下载全球地震数据需要稳定的国际网络环境（访问 IRIS FDSN 服务）。
  • 全球 BH? 数据量较大，请确保运行环境有充足的内存和磁盘空间。

有兴趣可以📥 下载 Python 脚本，修改一下目录就可以了。