SRL:TIMCPOT——利用Tcl/Tk圖形界面測(cè)量殼內(nèi)震相走時(shí)
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨,地震學(xué)領(lǐng)域在過(guò)往十年中發(fā)生了巨大的變化。不可否認(rèn),以人工智能為代表的地震數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理技術(shù),在處理海量地震數(shù)據(jù)方面,發(fā)揮了巨大的作用,尤其是在地震信號(hào)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和定位中,解放了大量的人力勞動(dòng)。另一方面,我們不能忽視,人工智能是建立在大量的人工經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上。人工經(jīng)驗(yàn)對(duì)地震數(shù)據(jù)的處理具有不可替代的引領(lǐng)作用,基于人工經(jīng)驗(yàn)獲取的地震信號(hào)既是訓(xùn)練人工智能算法的重要基礎(chǔ),也是檢驗(yàn)人工智能算法準(zhǔn)確性的重要標(biāo)尺。
地震數(shù)據(jù)的處理工作,既需要繁瑣的人力勞動(dòng),又需要豐富的人工經(jīng)驗(yàn)。事實(shí)上,目前已有的人工經(jīng)驗(yàn)尚不能完全掌握地震數(shù)據(jù)處理的所有細(xì)節(jié)特征,地震學(xué)家仍需不斷積累人工經(jīng)驗(yàn)。另外,人工智能也不大可能準(zhǔn)確解讀所有的人工經(jīng)驗(yàn)并完整轉(zhuǎn)換為人工智能算法。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換傳遞后,人工經(jīng)驗(yàn)在人工智能中的引領(lǐng)作用將會(huì)大打折扣。因此,如何將人工經(jīng)驗(yàn)完整地復(fù)現(xiàn)在地震數(shù)據(jù)自動(dòng)處理技術(shù)體系中,顯得尤為重要。
地球所張風(fēng)雪研究員團(tuán)隊(duì)使用TCL/TK編程語(yǔ)言的圖形顯示功能,將繁瑣的震相走時(shí)測(cè)量過(guò)程組織為以圖形驅(qū)動(dòng)為主的若干流程。各個(gè)流程都遵循如下設(shè)計(jì)理念:計(jì)算機(jī)處理大量且繁瑣的重復(fù)性任務(wù),研究者處理與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制相關(guān)的關(guān)鍵性任務(wù)。以圖形界面為基礎(chǔ)的震相走時(shí)測(cè)量流程被設(shè)計(jì)成可視化的人機(jī)交互數(shù)據(jù)處理軟件包(TIMCPOT)。該軟件包充分利用圖形界面的便利性,在地震波形顯示、信號(hào)識(shí)別、到時(shí)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等方面增加了許多實(shí)用工具。
圖1 TIMCPOT主界面及其功能模塊
TIMCPOT兼顧近震走時(shí)數(shù)據(jù)的處理效率和質(zhì)量控制。在震相走時(shí)拾取過(guò)程中,人機(jī)交互既可充分利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化減少人力勞動(dòng)提高工作效率,又可隨時(shí)允許人工介入各個(gè)處理流程優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)果,從而將對(duì)數(shù)據(jù)處理最為寶貴的人工經(jīng)驗(yàn)保留在繁瑣的測(cè)量任務(wù)之中。TIMCPOT源自工作實(shí)踐,由張風(fēng)雪研究團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)和研發(fā),可依據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際需求,添加各種功能模塊,不斷改善近震走時(shí)的處理效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。TIMCPOT為開源軟件包,代碼共享在https://gitlab.com/zhangfx/timcpot網(wǎng)頁(yè)。
該項(xiàng)軟件研發(fā)工作于2023年發(fā)表在《Seismological Research Letters》期刊(Fengxue Zhang, Liya Hu, Yu Li; TIMCPOT: Tcl/Tk Interface for Measuring Crustal Phase‐Onset Time. Seismological Research Letters 2023, 94: 2040-2049),受自然資源部深地科學(xué)與探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室開放課題和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目共同資助。
【作者簡(jiǎn)介】
張風(fēng)雪,男,1984年生,研究員,主要從事地球深部構(gòu)造及動(dòng)力學(xué)方面的研究.



