走时计算软件TauP的使用指南0---介绍和安装
2017-11-23 本文已影响0人
SeisBird
本系列文章主要关注走时计算软件TauP的使用，主要工作参考：
连载1关注于TauP的介绍和安装
TauP的介绍
- TauP是由University of South Carolina开发
- 基于Java语言
- 基于Buland 和 Chapman 于 1983 年提出的方法(Buland, R. and C. H. Chapman (1983). The Computation of Seismic Travel Times, Bull. Seism. Soc. Am.73(5),1271–1302.)
TauP相比于其他的走时软件，有如下的优点或特色：
- 主要优点是它的灵活性，TauP除了可以用来计算地震波的走时，还可以计算由其衍生出来的射线路径，穿透点，转折点，射线参数，走时曲线等
- 由于该软件是由Java写的，使其具有强大的可移植性，可以在多平台使用(Windows,Linux,MacOS)
- 其内置多个地球速度模型，其自带的速度模型，可以在解压出的文件
TauP-2.4.5/StdModels中查看，其自带的速度模型共11个，包括1066a，1066b，ak135，alfs，herrin，iasp91，jb，prem，pwdk，qdt，sp6- 提供震相分解功能，支持不常见的震相名称
- 支持自己制作速度模型求解走时
- 部分兼容
ttimes的震相名称，比如用ttp表示常见 P 波震相，除此之外，还有tts、ttp+、tts+、ttbasic、ttall- 提供GUI
最新的TauP包发行版是由2016年7月6日发行的2.4的版本。下载解压后主要有以下目录：
| 文件 | 主要信息 |
|---|---|
| README | 获取软件包以及安装的基本信息 |
| gpl3.0.txt | GNU GPL许可信息 |
| StdModels | 标准速度模型 |
| bin | 可直接添加到PATH中运行的命令 |
| lib | Java归档文件(包括依赖包) |
| doc | 包括关于TauP发表的文章的链接，说明文档，以及一个简易的速度模型文件等 |
| native | 提供的TauP包与C的接口（官方已经不建议使用） |
| jacl | 不了解，详细信息可以看doc文件夹中的说明文档23页 |
| src | 所有的Java源码 |
TauP提供的工具有：
taup time计算走时taup pierce计算速度间断面或特定深度的穿透点taup path计算射线路径和深度-震中距关系taup wavefront计算以时间为步长的波前的传播taup图形用户界面工具taup curve计算走时曲线和深度-震中距关系taup table输出不同深度和传播距离的走时信息ASCII文件taup setsac将计算出的走时信息写入SAC头文件中taup create根据速度模型创建一个.taup文件taup consoleTauP的Python脚本
TauP定义了一些默认的参数值：
| 参数 | 含义 | 值 |
|---|---|---|
taup.model.name |
初始速度模型 | iasp91 |
taup.model.path |
速度模型的默认寻找路径 | null |
taup.source.depth |
初始震源深度 | 0.0km |
taup.phase.list |
初始震相列表 |
p,s,P,S,Pn,Sn,PcP,ScS,Pdiff,Sdiff,PKP,SKS,PKiKP,SKIKS
|
taup.depth.precision |
输出深度的精度 | 1 |
taup.distance.precision |
输出距离的精度 | 2 |
taup.latlon.precision |
输出经纬度的精度 | 2 |
taup.time.precision |
输出时间的精度 | 2 |
taup.raypath.precision |
输出深度的精度 | 3 |
taup.maxRefraction |
Pn和Sn波沿着莫霍界面滑行的最大距离 | 20 degrees |
taup.maxDiffraction |
核幔边界衍射波沿CMB衍射的最大距离 | 60 degrees |
taup.path.maxPathInc |
射线路径上两点之间最大距离 | 简单的线性插值 |
taup.table.locsat.maxdiff |
不太了解 | 105 degrees |
taup.create.minDeltaP |
慢度采样间距的最小值 | 0.1 sec/rad |
taup.create.maxDeltaP |
慢度采样间距的最小值 | 11.0 sec/rad |
taup.create.maxDepthInterval |
深度采样间距最大值 | 115 km |
taup.create.maxRangeInterval |
两个相邻射线的距离最大值 | 2.5 degrees |
taup.create.maxInterpError |
线性插值最大误差 | 0.05 s |
taup.create.allowInnerCoreS |
是否允许J震相和内核中S波的传播 | true |
TauP的安装
TauP的安装很简单，可参照说明文档36页，步骤如下：
- 检查是否安装Java运行环境
在终端中键入java -version，需要安装Java 1.8.x以上版本，大多数系统已经内置Java运行环境
$ java -version
java version "1.8.0_141"
OpenJDK Runtime Environment (rhel-2.5.1.2.el7_0-x86_64 u65-b17)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 24.146-b16, mixed mode)
如果没有版本信息，则需要先安装 Java 运行环境，在 CentOS 7 下用如下命令:
$ sudo yum install java
-
下载 TauP:
$ wget http://www.seis.sc.edu/downloads/TauP/TauP-2.4.5.tgz -
解压:
tar -xvf TauP-2.4.5.tgz -
将解压出的文件移动到自己文件目录中
sudo mv TauP-2.4.5 /opt -
修改环境变量
vim ~/.bashrc
键入：
export TAUPHOME=/opt/TauP-2.4.1
export PATH=${TAUPHOME}/bin:${PATH}
使修改后的环境变量生效
source ~/.bashrc
- 执行测试
终端键入 taup 若出现 TauP 图形界面则表示安装成功。
修改历史：
- 2017年11月23日 初稿
