pyfmm.traveltime

file:

traveltime.py

author:

Zhu Dengda (zhudengda@mail.iggcas.ac.cn)

date:

2023-04

pyfmm.traveltime.travel_time_source(srcloc: list, xarr: ndarray, yarr: ndarray, zarr: ndarray, slw: ndarray, maxodr: int = 2, sphcoord: bool = False, rfgfac: int = 0, rfgn: int = 0, printbar: bool = False)

给定源点坐标，计算全局走时场

备注

最大差分阶数maxodr不建议取3，会有数值不稳定导致结果偏差的情况。默认取2。

警告

源点附近加密网格的方法不稳定，效果时好时坏，不建议使用。

参数:

• srcloc – 源点坐标，直角坐标系 \((x,y,z)\) 或球坐标系 \((r,\theta,\phi)\)

• xarr – \(x\) 或 \(r\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(y\) 或 \(\theta\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• zarr – \(z\) 或 \(\phi\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• slw – 形状为(nx, ny, nz)的三维慢度场

• maxodr – 使用的最大差分阶数, 1 or 2 or 3

• sphcoord – 是否为球坐标系

• rfgfac – 对于源点附近的格点间加密倍数，>1

• rfgn – 对于源点附近的格点间加密处理的辐射半径，>=1

• printbar – 是否打印进度条

返回:

三维走时场

pyfmm.traveltime.travel_time_iniTT(iniTT: ndarray, xarr: ndarray, yarr: ndarray, zarr: ndarray, slw: ndarray, maxodr: int = 2, sphcoord: bool = False, printbar: bool = False)

给定走时场初始状态，计算全局走时场

备注

最大差分阶数maxodr不建议取3，会有数值不稳定导致结果偏差的情况。默认取2。

参数:

• iniTT – 走时场初始状态

• xarr – \(x\) 或 \(r\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(y\) 或 \(\theta\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(z\) 或 \(\phi\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• slw – 形状为(nx, ny, nz)的三维慢度场

• maxodr – 使用的最大差分阶数, 1 or 2 or 3

• sphcoord – 是否为球坐标系

• printbar – 是否打印进度条

返回:

三维走时场

pyfmm.traveltime.raytracing(TT: ndarray, srcloc: list, rcvloc: list, xarr: ndarray, yarr: ndarray, zarr: ndarray, seglen: float, segfac: int = 3, sphcoord: bool = False, maxdots: int = 10000)

根据给定源点坐标计算的走时场，使用梯度下降法做射线追踪

参数:

• TT – 走时场

• srcloc – 源点坐标，直角坐标系 \((x,y,z)\) 或球坐标系 \((r,\theta,\phi)\)

• rcvloc – 接收点坐标，直角坐标系 \((x,y,z)\) 或球坐标系 \((r,\theta,\phi)\)

• xarr – \(x\) 或 \(r\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(y\) 或 \(\theta\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(z\) 或 \(\phi\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• seglen – 射线段长度

• segfac – t < segfac*seglen/v，当射线追踪到在源点附近时，射线直接连接源点

• sphcoord – 是否使用球坐标

• maxdots – 射线最大点数

返回:

(接收点走时，形状为(ndots, 3)的射线坐标)

pyfmm.traveltime.get_traveltime(TT: ndarray, rcvloc: list, xarr: ndarray, yarr: ndarray, zarr: ndarray)

基于线性插值，从走时场中获取任一点的走时

参数:

• TT – 走时场

• rcvloc – 接收点坐标，直角坐标系 \((x,y,z)\) 或球坐标系 \((r,\theta,\phi)\)

• xarr – \(x\) 或 \(r\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(y\) 或 \(\theta\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

• yarr – \(z\) 或 \(\phi\) 节点坐标数组，要求等距升序排列

返回:

接收点走时