去均值

• 本节贡献者: 何星辰、田冬冬、姚家园

• 最近更新日期: 2025-10-11

• 预计花费时间: 10 分钟

去均值是从每个数据点中减去所有数据点的平均值（也称直流分量），这一操作旨在消除仪器零点漂移，一般是数据处理的第一步。

我们以 2022 年 9 月 22 日发生在墨西哥的一个 Mw 6.8 级地震为例，该地震的详细信息见 https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000ia36。

使用 ObsPy 提供的 Client.get_waveforms() 方法下载 该地震在 ANMO 台站的事件波形资料。

from obspy import UTCDateTime
from obspy.clients.fdsn import Client
import matplotlib.pyplot as plt

client = Client("IRIS") 

# 下载 2022 年墨西哥 Mw 6.8 级地震在 ANMO 台站的波形数据
starttime = UTCDateTime("2022-09-22T06:18:00")
endtime = starttime + 720  # 下载 12 分钟数据
st = client.get_waveforms(
    network="IU",
    station="ANMO", 
    location="00", 
    channel="BHZ",
    starttime=starttime, 
    endtime=endtime,
)
st.plot();

ObsPy 提供了 obspy.core.trace.Trace.detrend() 方法可以实现去均值操作。

tr = st[0]
print(f"Mean value before demean: {tr.data.mean()}")

# 去均值处理
tr.detrend("demean")  

print(f"Mean value after demean: {tr.data.mean()}")

Mean value before demean: 1060.4151041666667
Mean value after demean: 4.042198674546348e-12

虽然原始波形在视觉上观察不到显著的直流分量，但是去均值（demean）操作成功地 将原始波形的均值从 1060.42 变为 4.04e-12，表明已经完成了去均值操作。