04_EQ统计与分析功能_2

内容摘要：书接上文，继续聊Geoist中的catalog模块的相关功能，给大家介绍如何获取EQ目录数据和进行相应的分析与质量控制QC。主要是给EQ目录分析感兴趣和给刚入行的小白们看吧！

做完目录对比后，怎么全面分析一下目录，也就是给目录做个体检，比如：目录里面有没有重复的记录啊，是否完整啊等等这些。这里小哥在USGS的QC代码基础上，又进行了改写，代码如下：

from geoist.catalog import QCreport as qc
qc.pathname = gi.TEMP_PATH
qc.network = 'usgs'
qc.start_year = '2000'
qc.end_year = '2020'
qc.time_window = 2.0
qc.dist_window = 15.0
## EQ目录质量检测
pathname,prefix = qc.create_figures_new(qc.qcinit(), dbusgs)
## 生成HTML报告
qc.generate_html(pathname,prefix,qc.to_show)

运行成功后，会给出十几张评价目录质量的图片，最后以html格式的报告体现。
效果如下：

图1 目录的QC报告内容

下面我们继续上节课的内容，从下面几个方面看看：

4、活动性分布（Seismicity）

EQ空间分布图

图2 Seismicity Map

图中小哥还加上了全球的断裂构造信息作为背景。

事件分布的密度图

图3 Seismicity Density Plot

深源EQ分布

图4 大于50km深源EQ

5、震级频度关系和完整性

很多EQ分析都是基于统计学方法，对于一个EQ目录如果不完整，意味着统计结论可能是错误的。通常越小的EQ与不好记录，比如1级EQ，可能由于震中周边没有EQ仪，就没记录到。

从专业角度，EQ震级和频率之间有相关性，越大震级目录中事件数量少，小EQ数量多，这叫G-R关系。通过这个关系可以得到一个Mc震级，小于这个Mc的EQ，意味着可能是不完整的，因此，计算出来这个值后，小于Mc的EQ就不要统计分析了，可能没意义。

震级频度关系

图5 目录完整性

注意图中两个参数Mc和b值，这通常是研究一个时空范围内EQ活动性的关键指标。b值一般认为与一个区域内的应力水平有关，而这个值就是基于EQ目录来算地，一般b值越小，反映地下的应力水平越高。

6、时序分析

如果不考虑EQ震中位置，仅从时间上看什么时候多，什么时候少，这叫时序分析，最有名的当属震级-时间关系图，即M-T图，很多时候这图就是结论依据。

M-T图

图6 震级-时间关系图

ps:有些M-T图习惯用竖线来画，但是，图6方式可能会更好，因为当EQ较多的时候，用竖线会发生遮盖

事件时间间隔

图7 相邻事件之间的时间间隔

目录的震级-频度直方图

图8 震级分布直方图

事件分级统计

图9 按照震级档来统计

累积矩释放

图10 累积矩释放过程

一般一个大EQ后会产生阶梯，也有人称之为这是：“魔鬼阶梯”。

_{ps:一般EQ震级大一级能量大30倍，也就是一个7级EQ差不多等于30个6级，EQ矩就是衡量EQ释放能量的单位。千万别小看EQ震级就差一点哦，大一级那可不一样呦}

一句话总结：哇，EQ目录分析好有意思啊，大家反映上次写的太科普，小哥这不发奋学习了好几天，发扬动手能力强的优点，咱也能攒个分析工具出来！现在工具也有了，数据也有了，屏幕前奋发图强的小盆友们，赶快动手吧，下一次开组会，PPT里面的图可以用用geoist的catalog工具包啊！

未完待续~

参考资料：
1、USGS目录，https://earthquake.usgs.gov/fdsnws/event/1/
2、CENC目录，中国EQ台网发布的标准目录，小哥做了内网地址，http://10.2.14.222/catalog
3、中国矩震级目录，详情参考文章：Cheng, J., Y. Rong, H. Magistrale, G. Chen, and X. Xu (2017). An Mw‐based historical earthquake catalog， Bull. Seismol. Soc. Am. 107 2490-2500.
4、GEOIST工具包，你关心的信息全在这里https://github.com/igp-gravity/geoist