本节贡献者: {{田冬冬}}、{{姚家园}}
最近更新日期: 2023-04-29
预计花费时间: 60 分钟
全球地震台站有成千上万个，通常在某个具体研究中只需要符合特定要求的台站，因而需要对地震台站进行筛选。 这一节介绍如何筛选公开地震台站并获取台站信息。
使用 EarthScope SAGE: GMAP 筛选台站¶
EarthScope SAGE GMAP （之前称为 IRIS GMAP）是一个由 EarthScope SAGE 提供的地震台站网页搜索工具，可以 方便地查看全球地震台站分布以及台站的详细信息。下面演示 EarthScope SAGE GMAP 的基本使用方法。
访问 EarthScope SAGE GMAP 网站 https://
左侧功能栏中，支持以多种不同的方式对地震台站进行筛选：指定台网名、台站名、位置码、通道名；指定时间范围；指定台站位置范围（矩形区域或圆形区域）；指定地震数据中心。
EarthScope SAGE GMAP 界面
例如，想筛选所有 IU 台网的宽频带地震台站，则可以在 Network 框中输入 IU，
在 Channel 框中输入 BH?（此处的问号为通配符），然后点击上方的 Update Map
按钮，界面右侧便会显示出所有满足筛选条件的台站。右侧上方为地图区域，圆圈标记了
台站的位置；下方为列表区域，会显示台网名、台站名、台站位置以及台站的开始和结束时间。
EarthScope SAGE GMAP 显示 IU 台网的宽频带台站
可以更进一步查看每个台站的详细信息。以位于美国新墨西哥州的地震台站 IU.ANMO 为例，
点击 IU.ANMO 台站对应的圆圈或下方列表区域的该台，会出现如下图所示的提示框：
EarthScope SAGE GMAP 查看 IU.ANMO 台站的基本信息
可以看到，IU.ANMO 台站位于美国新墨西哥州 Albuquerque 市，台站开始运行的时间为
2002 年 11 月 19 日，结束运行的时间为 2599 年 12 月 31 日（这一“未来”结束时间
表示台站依然在长期运行中）。
点击提示框中的 “More Information”链接，则会跳转到 EarthScope SAGE MDA 中
该台站所对应的页面（即 https://
EarthScope SAGE MDA 中查看 IU.ANMO 台站的基本信息
使用 ObsPy 下载地震台站信息¶
EarthScope SAGE GMAP 作为一个在线工具可以很直观地查看台站分布和基本信息，但却不适合数据 自动化处理。ObsPy 提供了从不同的地震数据中心筛选和下载台站基本信息的功能。
下面演示如何使用 ObsPy 的 Client.get_stations() <obspy.clients.fdsn.client.Client.get_stations()>
函数筛选和下载地震台站信息。
首先，需要导入 ObsPy 中地震数据中心数据下载客户端 ~obspy.clients.fdsn.client.Client：
from obspy.clients.fdsn import Client接下来，我们需要初始化一个 ~obspy.clients.fdsn.client.Client 对象。
ObsPy 的 Client 支持多个地震数据中心。这里我们选择使用 EarthScope SAGE（以前称为 IRIS）地震数据中心：
client = Client("IRIS")/home/runner/micromamba/envs/seismo-learn/lib/python3.14/site-packages/obspy/clients/fdsn/client.py:251: ObsPyDeprecationWarning: IRIS is now EarthScope, please consider changing the FDSN client short URL to 'EARTHSCOPE'.
warnings.warn(msg, ObsPyDeprecationWarning)
Client.get_stations() <obspy.clients.fdsn.client.Client.get_stations()>
函数可以根据指定的参数获取地震台站信息。这里我们想要获得 IU 台网中所有台站名以 A 开头的
宽频带三分量（BH*）台站，并同时获取台站的仪器响应信息（level="response"）：
inv = client.get_stations(
network="IU",
station="A*",
channel="BH*",
starttime="2002-01-01",
endtime="2002-01-02",
level="response"
)该函数会向 EarthScope 地震数据中心发起请求，并返回符合条件的地震台站信息。其返回值是
~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类型，并被保存到变量 inv 中。
下面我们看看变量 inv 中的内容：
print(inv)Inventory created at 2026-06-10T14:50:59.149900Z
Created by: IRIS WEB SERVICE: fdsnws-station | version: 1.1.52
https://service.earthscope.org/fdsnws/station/1/query?starttime=200...
Sending institution: IRIS-DMC (IRIS-DMC)
Contains:
Networks (1):
IU
Stations (3):
IU.ADK (Adak, Aleutian Islands, Alaska)
IU.AFI (Afiamalu, Samoa)
IU.ANMO (Albuquerque, New Mexico, USA)
Channels (15):
IU.ADK.00.BHZ, IU.ADK.00.BHN, IU.ADK.00.BHE, IU.AFI.00.BHZ,
IU.AFI.00.BHN, IU.AFI.00.BHE, IU.AFI.10.BHZ, IU.AFI.10.BHN,
IU.AFI.10.BHE, IU.ANMO.00.BHZ, IU.ANMO.00.BH1, IU.ANMO.00.BH2,
IU.ANMO.10.BHZ, IU.ANMO.10.BH1, IU.ANMO.10.BH2
可以看到，返回的变量 inv 中包含了满足条件的 1 个台网、3 个台站、15 个通道的信息。
~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类提供的
Inventory.plot() <obspy.core.inventory.inventory.Inventory.plot> 函数
可以用于快速绘制地震台站分布图：
inv.plot();/home/runner/micromamba/envs/seismo-learn/lib/python3.14/site-packages/cartopy/io/__init__.py:242: DownloadWarning: Downloading: https://naturalearth.s3.amazonaws.com/110m_physical/ne_110m_ocean.zip
warnings.warn(f'Downloading: {url}', DownloadWarning)
/home/runner/micromamba/envs/seismo-learn/lib/python3.14/site-packages/cartopy/io/__init__.py:242: DownloadWarning: Downloading: https://naturalearth.s3.amazonaws.com/110m_physical/ne_110m_land.zip
warnings.warn(f'Downloading: {url}', DownloadWarning)
/home/runner/micromamba/envs/seismo-learn/lib/python3.14/site-packages/cartopy/io/__init__.py:242: DownloadWarning: Downloading: https://naturalearth.s3.amazonaws.com/110m_cultural/ne_110m_admin_0_boundary_lines_land.zip
warnings.warn(f'Downloading: {url}', DownloadWarning)
/home/runner/micromamba/envs/seismo-learn/lib/python3.14/site-packages/cartopy/io/__init__.py:242: DownloadWarning: Downloading: https://naturalearth.s3.amazonaws.com/110m_physical/ne_110m_coastline.zip
warnings.warn(f'Downloading: {url}', DownloadWarning)
Inventory.plot_response() <obspy.core.inventory.inventory.Inventory.plot_response>
函数可以用于绘制仪器响应。下面的函数绘制了 inv 中所有 BHZ 分量的仪器响应，并设置了仪器响应图的
最小频率为 0.001 Hz：
inv.plot_response(min_freq=0.001, channel="BHZ");
台站信息的读和写¶
通过 Client.get_stations() <obspy.clients.fdsn.client.Client.get_stations()>
获得的台站信息可以保存为多种不同格式。下面的代码将台站信息以 StationXML 格式保存到文件
stations.xml 中：
inv.write("stations.xml", format="STATIONXML")在需要时，随时可以使用 read_inventory() <obspy.core.inventory.inventory.read_inventory>
函数读入磁盘文件中的台站信息。该函数值返回 ~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类型：
from obspy import read_inventory
inv = read_inventory("stations.xml")深入理解和使用 ~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类¶
上面提到，Client.get_stations() <obspy.clients.fdsn.client.Client.get_stations()>
和 read_inventory() <obspy.core.inventory.inventory.read_inventory> 的返回值都是
~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类型。
事实上，~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类是 ObsPy 中最核心的类之一，用于储存地震台站信息。
下图展示了 ~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类的属性及其层级关系：
~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类可以看做是
~obspy.core.inventory.network.Network 类的列表;
~obspy.core.inventory.network.Network 类可以看做是
~obspy.core.inventory.station.Station 类的列表;
~obspy.core.inventory.station.Station 类可以看做是
~obspy.core.inventory.channel.Channel 类的列表。
ObsPy 的 ~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类。引自 ObsPy 网站。
~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 类¶
可以对 ~obspy.core.inventory.inventory.Inventory 进行列表相关的操作，
下面对 inv 进行循环并打印每个元素（即 Network 类）的值：
for net in inv:
print(net)Network IU (Global Seismograph Network (GSN - IRIS/USGS) (GSN))
Station Count: 3/117 (Selected/Total)
1988-01-01T00:00:00.000000Z - --
Access: open
Contains:
Stations (3):
IU.ADK (Adak, Aleutian Islands, Alaska)
IU.AFI (Afiamalu, Samoa)
IU.ANMO (Albuquerque, New Mexico, USA)
Channels (15):
IU.ADK.00.BHZ, IU.ADK.00.BHN, IU.ADK.00.BHE, IU.AFI.00.BHZ,
IU.AFI.00.BHN, IU.AFI.00.BHE, IU.AFI.10.BHZ, IU.AFI.10.BHN,
IU.AFI.10.BHE, IU.ANMO.00.BHZ, IU.ANMO.00.BH1, IU.ANMO.00.BH2,
IU.ANMO.10.BHZ, IU.ANMO.10.BH1, IU.ANMO.10.BH2
~obspy.core.inventory.network.Network 类¶
~obspy.core.inventory.network.Network 类提供了很多台网相关的属性和函数。
例如，下面的代码会输出第一个台网的代码、总台站数以及 inv 中实际包含的台站数目：
net = inv[0]
print(net.code, net.total_number_of_stations, net.selected_number_of_stations)IU 117 3
可以对 ~obspy.core.inventory.network.Network 进行列表相关的操作，
这里我们取其第一个台站并查看其信息：
sta = net[0]
print(sta)Station ADK (Adak, Aleutian Islands, Alaska)
Station Code: ADK
Channel Count: 3/309 (Selected/Total)
1993-09-21T00:00:00.000000Z -
Access: open
Latitude: 51.8823, Longitude: -176.6842, Elevation: 130.0 m
Available Channels:
.00.BH[ZNE] 20.0 Hz 1999-02-11(042) - 2003-05-23(143)
~obspy.core.inventory.station.Station 类¶
~obspy.core.inventory.station.Station 类也提供了很多台站相关的属性和函数。
例如，下面的代码输出了当前台站的台站代码、经纬度、高程、台站的总通道数目和当前 inv 中包含的
通道数目：
print(sta.code, sta.latitude, sta.longitude, sta.elevation)
print(sta.total_number_of_channels, sta.selected_number_of_channels)ADK 51.8823 -176.6842 130.0
309 3
可以对 ~obspy.core.inventory.station.Station 进行列表相关的操作，
这里我们取该台站的第一个通道并查看其信息：
chn = sta[0]
print(chn)Channel 'BHE', Location '00'
Time range: 1999-02-11T00:00:00.000000Z - 2003-05-23T08:40:00.000000Z
Latitude: 51.8823, Longitude: -176.6842, Elevation: 130.0 m, Local Depth: 0.0 m
Azimuth: 90.00 degrees from north, clockwise
Dip: 0.00 degrees down from horizontal
Channel types: CONTINUOUS, GEOPHYSICAL
Sampling Rate: 20.00 Hz
Sensor (Description): None (Streckeisen STS-1H/VBB Seismometer)
Response information available
~obspy.core.inventory.channel.Channel 类¶
~obspy.core.inventory.channel.Channel 类也提供了很多通道相关的属性和函数。
例如，下面的代码输出了当前通道的方位角、倾角、位置码和采样率等信息：
print(chn.azimuth, chn.dip, chn.location_code, chn.sample_rate)90.0 0.0 00 20.0