利用VB和Fortran编程实现芦山地区震后远震事件挑选

王宇航，苏金蓉，袁文扬，蔡一川，吴 朋，段云歌，黄春梅

(1.四川省地震局，四川 成都 610041；2.天津城建大学地质与测绘学院，天津 300000)

利用VB和Fortran编程实现芦山地区震后远震事件挑选

王宇航1，苏金蓉1，袁文扬2，蔡一川1，吴 朋1，段云歌1，黄春梅1

(1.四川省地震局，四川 成都 610041；2.天津城建大学地质与测绘学院，天津 300000)

四川省“4·20”芦山7.0级大地震以后，为了进行科学研究布设了现场地震观测仪器台阵，在该地区获得了海量的余震信息。针对这些地震观测数据，通过VB和Fortran编程实现了将地震目录中GMT时间转换到北京时间，并且根据实际需要自动挑选出一定震中距条件下的地震事件，从而大大提高了提取地震信息的工作效率。

VB；Fortran；时间转换;远震事件挑选

四川省位于中国南北地震带中南段，处于地震活动较频繁的区域。境内主要分布有六大地震带，其中鲜水河地震带、龙门山地震带、松潘地震带自1972年以来曾发生多次大的地震，7级以上地震就有多达6次，尤其是2008年在龙门山地震带北段发生了汶川8.0级特大地震，2013年在龙门山地震带南段发生了芦山7.0级大地震，给四川人民带来了巨大的人员伤亡和经济损失。

芦山”4·20”地震发生以后三天里，四川省地震局地震应急流动观测小组在震中区域布设了15个流动地震台站,对震区形成较好的地震监测覆盖，获得了很好的观测资料。之后的5月中旬，芦山地震科考项目组将15个流动地震观测台站进行了重新选址和布设，并增加了20个宽频带地震台，这些科考台站于6月25日全部并入四川省地震台网，观测数据同固定地震台网的数据并网处理。密集分布的科考台站显著提高了地震监测能力和地震定位精度。可监测到ML0.3级的地震，这对于研究该区域地壳上地幔结构、发震断层的空间展布、震后地壳应力动态演化等提供了大量的基础数据，为今后对该区域的科学研究打下了良好的基础。结合科考台的观测数据，在采用接收函数等方法研究震后芦山地区的上地幔结构的数据预处理阶段，需要选取30°到90°之间的远震事件观测波形。仅仅数据预处理这一前期步骤，若不采用计算机编程处理而使用人工手动挑选，不仅消耗大量的人力及时间，而且得到的事件波形也会由于人为挑选等原因产生误差。

Visual Basic是一种有代表性的较流行可视化编程语言，使得创建具有专业外观的用户界面的编程工作简单易行。同时还是一种面向对象的程序设计语言，具有程序设计语言所具有的对象创建机制、继承性、多态性等特点[1]。Visual Fortran 6.6除了完全支持Fortran 95的语法外，扩展功能方面提供完整的windows程序开发工具，专业版还内含IMSL数值链接库。同时它还可以和Visual C++直接相互链接使用，即可将Fortran和C编程语言产生的程序代码混合编译，而形成同一个运行文件[2]。这里介绍远震地震目录的下载、事件GMT时间到北京时间的转换，并将采用Visual Basic 6.0和Compaq Visual Fortran 6.6程序设计语言进行地震事件处理，以期实现远震目录可根据实际需要自动挑选。

1 远震事件的提取流程及程序源码

1.1 地震目录下载与时间转换

图1 美国南加州地震数据中心地震目录下载界面及得到的地震目录

采用美国南加州地震数据中心的地震目录(网址：http://www.ncedc.org/anss/)，根据需要选择发震时间、震级和发震区域。下载页面和得到的地震目录如图1所示,经过初次筛选，下载得到了全球在“4·20”后5.0级以上的地震目录。由于下载目录的发震时刻采用的是GMT时间(国际时)，为了和国内地震编目所采用的时间一致，需要将时间统一为北京时。若采用手动时间调整或者采用在Excel表利用函数进行批量修改，这些方法不仅效率低，而且在很大程度上不能考虑到时间的相加产生的“进位”问题。为解决上述问题，本文利用计算机语言编程实现了GMT时间到北京时间的转换。

图2 微调后形成的地震目录

为方便后续编程需要，首先将地震目录在文本编辑器中进行微调，仅保留发震时刻、震级以及震中经纬度，调整后的地震目录格式如图2所示。

充分考虑到日期“进位”的各种情况(如：本月是31或者30天，是否是闰年)通过VB编程进行GMT时间到北京时间的转换。核心程序代码如下：

至此完成了5.0级地震目录时间转换。

1.2 根据震中距筛选远震目录

在挑选远震事件(震中距30°到90°)过程中应该注意以下几点。(1)由于两点之间的距离大于1 000千米，在计算两点之间距离时不能采用直线距离，而应该考虑为弧形距离；(2)由于两点之间距离很远，可以将四川芦山地区附近三个固定台站(BAX、TQU、MDS)和35个科考台站近似的看成一个点，台站参数包括：区域名2个字符、事件编号4个字符、纬度和经度共15个字符。如：“SC L139 30.6891 102.7119”。

在用Fortran程序设计过程中计算震中与每个台站的距离，若震中距在3 330千米到9 990千米之间(1°大约等于111千米)，则将该条目录保存输出。具体程序代码如下：

至此，符合芦山地区的远震目录全部挑选完成。

1.3 根据远震目录挑选地震事件波形

根据得到的远震目录找到相应时间段的连续波形文件，根据目录中的发震时刻判定P波到时，需要注意以下几个步骤。根据地震目录将P波最先到达台站前60 s作为波形事件的起始点。根据地震目录中的震级不同来选择整个事件的时间长度，由经验设置标准如下：5 ～6级，1 800 s；6～6.5级，3 600 s；6.5～7级，5 400 s；7～8级，7 200 s；8级以上，10 800 s。对于跨小时的地震波形事件，应进行波形文件的合并。

2 结论

采用VB和Fortran语言编程实现了芦山地区远震目录和地震波形事件的挑选，所编写程序能够很快得到地震事件波形，节省大量时间，提高了工作效率，为后续进一步研究打下基础。在以后的工作中可以考虑把上述程序做成简单的可视化界面，方便没有编程基础的相关人员也能进行时间转换及地震事件提取。

[1] 彭国伦.Fortran 95程序设计[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2] 王红亮, 马志刚.Visual Basic 6.0 程序设计[M].北京:国防工业出版社,2011.

Software to select seismic events from the global earthquake catalogs using the VB and Fortran programing language

Wang Yuhang, Su Jinrong, Yan Wenyang, Cai Yichuan, Wu Peng, Duan Yunge, Huang Chunmei

(1.Earthquake Administration of Sichuan Province, Sichuan Chengdu 610041; 2.Geology and Survey College, Tianjin Urban Construction University, Tianjin 300000, China)

After theM7.0 Lushan Earthquake, a temporary seismic station was installed and a large number of data was observed. In order to study the depth crustal structure underneath Lushan County, we need software to transform GMT into BJT format and read the seismic wave data of distant earthquakes from the global earthquake catalogs. The programing language VB and Fortran are the best tools.

VB; Fortran; time format exchange; select distant earthquake data

2014-02-13；

2014-07-16

利用接收函数反演芦山地区地壳上地幔结构.四川地震局LY1507.

王宇航(1988-)，男，四川省西昌市人，助理工程师，主要研究方向为地震监测研究.

P315.69

B

1001-8115(2015)03-0009-04

10.13716/j.cnki.1001-8115.2015.03.003