台灣地震科學雲端學習平台

Taiwan Cloud-based Earthquake Science Learning Platform

自己量量看!SeisGram2K 地震波形軟體教學

 

什麼是 SeisGram2k ?

是一個可以讓您檢視與分析自己地震波形的軟體。當您的地震測站 (例如:學校內安裝的QCN感震器) 接收到地震波形後,你可以利用該軟體進行簡易分析。

SeisGram2k 源自於 ?

Dr. Anthony Lomax (一位法國學者,自行成立軟體工作室)。

使用 SeisGram2k 前,你需要 Java ! Java軟體下載點

SeisGram2k 軟體下載 學校版下載點 進階版下載點

SeisGram2k 中文說明檔下載 下載點

SeisGram2k 校園版簡易教學:

Step0. 下載 Java 與 下載 SeisGram2k 軟體至您的電腦

Step1. 只要直接在 SeisGram2K 的檔名上點滑鼠左鍵兩下,即可開啟 SeisGram2k 軟體。

軟體主要分析功能有:A.挑波 B.濾波 C.轉換[很少使用] D.頻譜 E.時頻圖

以下為五大功能鍵說明:

A.挑波

pick

 功能鍵,為挑波功能,點選此鍵,即會出現下方挑波工具列 (圖 1)。

pick1圖1. 挑選波相示範圖

在波形上點選您認為波相 (例如: P 或 S 波) 到達的時間點,再點選 P或 Other,標記波相的到時。刪除全部表示刪除全部的波相標記,刪除上一個表示刪除前一個波相標記 (圖1)。當你挑選波相時,亦可以追蹤其時間和振幅資訊 (如圖 2 的紅色框所示)。

pick2圖2. 標記波相後的畫面

B.濾波

filter功能鍵,為濾波功能,點選此鍵,即會出現下方濾波工具列 (圖3)。

filter-1

圖3. 濾波示範圖

地震波為地震測站接收到的地震能量,該能量為不同頻率能量的加總。若只想分析特定頻段,此時就需要濾波功能,圖3中的低頻表示濾波頻段的最低頻率,高頻表示濾波頻段的最高頻率,決定好要分析的頻段後請按啟用鍵以進行濾波,即可留下這兩個頻率之間的訊號。

C.轉換 [很少使用]

transfer 功能鍵,可將所選擇的地震儀器種類模擬轉換成另一種儀器,點選轉換,即會出現下方工具列 (圖4)。

transfer-1

圖4. 示範如何轉換波形到不同的儀器

將地震波形轉換模擬成不同儀器的波形,先在「從:」右側,選擇此記錄波形所使用的儀器種類 (例如有4.5hzGeoph、2hzGeoph、SLINKY、1hzSeism、LP-20s 或 CUSTOM 自訂儀器)、儀器參數(gain)、周期 (T,以秒為單位) 與阻尼大小(Damping);再由「到:」右側選擇之後所要模擬的地震儀器種類、儀器參數、周期與阻尼大小。

D.頻譜

spec功能鍵,可以分析該波形的頻譜,也就是不同頻率的能量分布情形(如圖 5)。

spec-1

圖5. 頻譜圖

在頻譜圖內,您可以選擇適合自己需要的XY軸表示方式,可以由線性 (lin)或對數 (log) 表示。圖5 選擇 LinLin,表示X和Y軸皆以線性表示,在圖5 內我們得知,此波形中的能量集中在頻率3.5 Hz~6Hz。

E.時頻圖

spectrogram 功能鍵,可以分析在時間軸上不同頻率能量大小的分布 (如圖 6)。

spec-3

圖6. 時頻圖

圖6(a) 與 (b) 時間軸是一樣的,6(a) 為時頻圖,顏色代表頻率能量的強弱,在時頻圖工具列中的 Color 可以自行選擇適合的顏色。Intensity 選項可選擇顏色代表的比例 (有Scale to global max、Scale to max at time 和 Scale to max at freq 三種模式),圖6 選擇的是 scale to global max 表示以全域的最大值當作比例尺,其他則是分別以同一時間或同一頻率的最大值做比例。Mode 可以調整時頻圖中 Y 軸的顯示方式 (圖6 a),有對數 (log) 或線性 (lin)可選擇。Method則表示計算時頻圖的方法 (有Gaussian、Butterworth 和 Amplitude 三種方法),不同方法所呈現的結果稍有不同。6(b) 為原始波形展示。