2011年9月JOURNALOFDISASTERPREVENTIONANDREDUCTIONSep.2011MATLA在地震信号处理中的应用实例B谭雨文1，刘国明2（1．丰满地震台，吉林丰满132108；2．长白山天池火山监测站，吉林安图133613）摘要：实现数据的可视化是地震监测和研究工作中最重要的问题之一。本文介绍了MATLAB在信号处理工作中的主要特点，结合实例以代码的形式介绍了几个台站工作中最常遇到的数据可视化编程方法。通过分析指出MATLAB实现地震数据可视化和其它实现数据可视化方法相比具有方便灵活，点。关键词：MATLAB；可视化；数据处理；地震图形质量高的特：P315．6文献标志码：A：1674－8565（2011）03－0061－06数据处理的目的；⑤应用MATLAB绘出的图形具有可编辑性且图形质量高，能满足出版要求。引言0基于以上特点，MATLAB正在越来越广泛目前我国已经基本完成了由模拟地震信号地应用于地震观测研究实践中。监测到数字化地震观测的转变。数字化地震监测的大力开展给地震研究人员提供了更广阔的研究平台，也加快了地震研究工作向更深层次的发展。随着计算机技术的普及和数字信号处理技术的发展，对地震台站产出的地震和前兆数据进行有效的加工处理已成为可能。MATLAB是20世纪70年代发展起来的一MATLAB用于地震频谱分析1地震频谱分析方法简介所谓地震频谱分析是通过快速傅丽叶变换（FFT）获得一个地震事件的优势频率，从而实1．1现信号从时间域到频率域的转化。频谱分析的门新的计算机高级语言。MATLAB语言更直观、方法可以获得地震事件的优势频率，从而判断更简洁的代码代替了传统的C和FORTRAN等其它语言的冗长代码，给用户提供了最简洁最直观的开发环境。该语言主要有以下特点：①语言简洁紧凑，使用方便灵活，有相当丰富有地震的类型，在火山地震类型识别和爆破分析中有非常广泛的应用。MATLAB信号处理工具箱函数FFT用于快速傅丽叶变换，可以快速实现地震频谱分析。具体实现的时候需要将地震记录原始数据通过EDAS－IAS软件或者NEWSEIS等地震分析软件将原始地震数据转换成ASCⅡ码，并将ASCⅡ效的库函数；②既具有结构化的控制语句，也可以实现面向对象编程；③具有强大的图形处理功能；④有功能强大的工具箱，工具箱包含了最新的数据处理方法，可以方便快捷地实现码文件中的数据头文件去掉，使数据文件变成收稿日期：2011-06-10修订日期：2011-07-11作者简介：谭雨文（1966－），男，汉族，吉林省舒兰市人，1990年毕业于长春地质学院地球物理系，工程师，现主要从事地震分析与预报研究工作。可被MATLAB识别的形式。图是一个1subplot（2，1，1）；plot（uz）；％绘垂直向波形图xlabel（＇t／s＇）；ylabel（＇Magnitude／count＇）；subplot（2，1，2）；dt＝0．02；％设置采样间隔为0．02x＝0：dt：（n－1）＊dt；n2＝n／2；s＝fft（uz）；％实现快速傅氏变换df＝1．0／（n＊dt）；％归一化处理f＝0：df：（n2－1）＊df；MATLAB实现地震频谱分析的实例，所用的数据是长白山天池火山监测站记录到的一个火山地震，通过FFT变换得到了该火山地震的优势频率为4HZ。1．2MATLAB实现地震频谱分析实例代码地震频谱分析MATLAB代码：％读取三fid＝fopen（＇200412172303．dat＇）；分向地震波形数据a＝fscanf（fid，＇％f＇）；n＝length（a）／3；fori＝1：ni1＝（i－1）＊3＋1；uz（i）＝a（i1）plot（f，abs（s（1：n2））／max（abs（s绘归一化振幅谱i2＝i1＋1；i3＝i2＋1；（1：n2））））；ue（i）＝a（i2）；unxlabel（＇f／Hz＇）；ylabel（＇Spectra＇）；％提取垂直向波形数据uz（i3）＝a（i3）；end图1地震信号的原始波形和频率谱Fig．1Originalsignalanditsspectrafid1＝fopen（＇x．txt＇）；y＝fscanf（fid1，＇％d＇）；地震月频次图实例2％读取月频次数据文件地震月频次图简介地震月频次图是指以月份为横坐标，2．1N＝length（y）；％计算文件中月份的个数x＝1：N；bar（x，y，＇r＇）；％绘月频次直方图set（gca，＇xticklabel＇，1999：1：2010）；％设置横轴坐标时间起止点set（gca，＇xtick＇，［12，24，36，48，60，72，84，96，108，120，132，144］）；％设以每月发生的地震数量为纵坐标，画出...