Инструкция по получению данных с международных сейсмостанций
Введение
Первоначально для измерения колебаний использовались механические барабанные сейсмографы, которые записывали колебания земной поверхности на длинные бумажные ленты.
С развитием микроэлектроники появились высокочувствительные сейсмографы с иными типами чувствительных элементов: пьезокерамические, магнитно-катушечные, молекулярно-электронные и прочие. С началом ядерной гонки вооружений сейсмографы стали использоваться для детектирования ядерных испытаний. Для улучшения чувствительности отдельные сейсмографы стали объединять в сейсмические группы. С появлением компьютерных сетей сейсмографы стали объединять в сейсмографические сети.
В настоящее время в мире работает более 10 тыс сейсмологических станций, которые непрерывно измеряют колебания земной поверхности. Многие из этих сейсмостанций объединены в сейсмографические сети по региональному, по национальному признаку или по иным признакам. Информация от сейсмографических сетей передаётся в национальные сейсмологические службы (в России — Служба срочных донесений (ССД)
ФИЦ ЕГС РАН — Информация о землетрясениях (gsras.ru) в США — Геологическая служба США (USGS)
USGS.gov | Science for a changing world в Японии — Японское метеорологическое агентство (JMA)
Japan Meteorological Agency (jma.go.jp), а затем и в международную сейсмологическую службу (SAGE — Seismological Facility for the Advancement of Geoscience). SAGE (iris.edu)
Полный список сейсмологических станций можно найти в реестре.
International Registry of Seismograph Stations (isc.ac.uk)
Наиболее актуальную информацию о землетрясениях можно получить с помощью фидов с информацией в реальной времени. Или с помощью специального ПО.
Real-time Notifications, Feeds, and Web Services (usgs.gov)
Глобальная сейсмографическая сеть (GSN) — это сеть современных сейсмологических и геофизических датчиков, которая служит для определения эпицентров землетрясений по всему земному шару. GSN Stations (usgs.gov)
Её сигналы доступным всем в учебных и научных целях. Для упрощения доступа к ним запущены специальные веб-сервисы и разработаны библиотеки для компьютерных программ.
https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/software
SAGE: DMC Web Services (iris.edu)
Для хранения сейсмологических данных разработано большое число форматов файлов. Мы в ПО ZETLAB используем формат miniSEED для записи сейсмических сигналов в сейсмографических датичках и преобразуем их в непрерывные данные для работы с остальным ПО.
Получение данных
Международная сейсмологическая служба предоставляет различные инструменты для получения данных. В настоящей инструкции мы рассмотрим получение данных через веб-интерфейс.
В подавляющем большинстве случаев нам будет интересны сигналы произошедших землетрясений. Посмотреть произошедшие на Земле землетрясения можно на сайте:
Землетрясения на карте мира — Геологическая служба США (USGS)
После выбора на карте интересующего нас землетрясения появится ссылка, при клике на которой откроется страница с подробной информацией о землетрясении (пример — землетрясение на границе Китая):
Землетрясение 2024-03-07 10:06:30 (UTC) — Нагку, Китай
На странице с подробной информацией нам нужен раздел “Technical” — “Waveforms”. В открывшемся разделе нам нужно кликнуть по первой ссылке “IRIS Seismic Waveform Data (Wilber 3)”:
Сейсмологическая станция ENH: Энши, Провинция Хубей, Китай
На открывшейся карте мира будет указан эпицентр землетрясения и сейсмостанции. Причём сейсмостанции в таблице снизу будут упорядочены в порядке увеличения дистанции до эпицентра. Эта карта и таблица будут нам полезны в выборе сейсмометрических сетей, сейсмостанций и каналов сейсмических датчиков. Также с помощью карты можно уточнить время начала события на каждой сейсмостанции. По умолчанию на карте отображаются станции, входящие в сеть “GSN” и имеющие каналы “BH”, но всегда можно добавить требуемую сеть вручную и указать другой шаблон для выбора каналов.
Для получения данных о сейсмологической станции необходимо сделать запрос на странице (уровень “channel”, формат “StationXML”):
Веб-сервис формирования запроса параметров сейсмостанции SAGE
Обратите внимание на шаблоны, которые указаны в полях для ввода данных серым цветом. Дату и время начала и конца желаемого интервала нужно вводить с указанием латинской литеры “T” между датой и временем. Для получения файла с описанием нужно кликнуть внизу по ссылке в жёлтом прямоугольнике.
Для получения сейсмических сигналов необходимо сделать запрос странице (формат “miniSEED”):
Веб-сервис формирования запроса для получения сигналов сейсмостанций SAGE
Полученные файлы необходимо сохранить на диск в одной папке и выполнить команду:
“SilentConverter.exe -file download_file.mseed”
Файлы с сигналами и параметрами от каждой сейсмостанции необходимо сохранять в отдельные папки.
Программа подхватит файл XML с параметрами сейсмологической станции и преобразует сигнал из файла mseed в файлы трендов ZETLAB. После этого сигналы можно будет посмотреть программами просмотра трендов.
При использовании данных, полученных от сейсмологических станций, в ваших исследованиях не забывайте указывать источники данных. Получить нужные ссылки для цитирования можно на следующих страницах: