CAPjoint 是陈伟文和贾哲（音）在中科大读研期间（导师：倪四道）的作品，其基于 CAP（不是gCAP，不能做完整矩张量），主要优势是可以使用远震的数据。官方的发布地址是http://home.ustc.edu.cn/~vincentc/CAPjoint。 另外，已知有两篇文献可以参阅：

Weiwen Chen, Sidao Ni, Hiroo Kanamori, Shengji Wei, Zhe Jia, and Lupei Zhu. CAPjoint, A Computer Software Package for Joint Inversion of Moderate Earthquake Source Parameters with Local and Teleseismic Waveforms. Seismological Research Letters. Volume 86, Number 2A March/April 2015 doi: 10.1785 / 0220140167

陈伟文, 倪四道, 汪贞杰等. 2010年高雄地震震源参数的近远震波形联合反演. 地球物理学报, 2012,55(7):2319 2328, doi: 10.6038/issn.0001-5733.2012.07.017.

我在学习 CAPjoint 之后，在 Github 写了一个 repo，对于初学者，可以参考，repo中包含了基本的示例：https://github.com/wangliang1989/capjoint

编译与安装

我在 Github 上的 repo 已经把编译和安装的障碍排除了。这里只提及几处我对原作的修改。

编译 teles

PROG 变量，假设是这样：

PROG = $(HOME)/bin/CAPjoint/teles

PROG 变量指定程序的输出位置，$(HOME)/bin/CAPjoint/ 路径要提前建好。

编译 CAP

假设在路径 /cap_main/subhir 下，对 makefile 做类似修改：

  1. FC = gfortran -ffixed-line-length-none
  2. $(LINK.f) -o $(HOME)/bin/CAPjoint/cap $@.o $(SUBS) $(FGCCLIB) -L$(NR)/lib -lnrc
  3. NR = /home/peterpan/share/capjointpack/CAPjoint/cap_main/nr

流程

程序使用的具体例子在我的 repo 里有。

数据预处理

  1. 重命名
  2. 写入事件信息
  3. 去仪器响应：transfer from polezero subtype RESP/IU.COR.10.BH2 to vel
  4. 重采样到 0.05
  5. 为远震标 P S 到时：
  • 大于 30 度震中距认为是远震，对于远震，p波标在 *.?[LH]Z 上，t1是P或p的初至（定义和taup相同，用地震深度和震中距来计算的）；S 波标在 *?[LH][EN12] 上，t1是S或s的初至（定义和taup相同，用地震深度和震中距来计算的），没错，也是t1！
  1. 去趋势，改单位，旋转分量，cut数据，改单位: 乘以100。大于 30 度的台站：使其 a = 10s，物理意义为 P/p , S/s 到时，t1, t3 = 8s，t2, t4 = 52s。小于 5 度的台站：cut 为 0 到 180。

格林函数的计算

近震部分使用 fk，远震使用 teles。fk 的部分在此忽略。

teles 的模型文件：

#model
1 5 7  1.5000 0.0000 1.0200 1.6420
2.3000 1.1000 2.2000 1.5000
3.2000 1.6000 2.3000 0.5000
6.0000 3.4000 2.7000 7.0000
6.6000 3.7000 2.9000 7.0000
7.2000 4.0000 3.0500 7.0000
  8.1000 4.5000 3.3800 0.0000
3 5.8000 3.2000 2.6000 10.000
  6.8000 3.9000 2.9000 22.000
  8.1000 4.5000 3.3800 0.0000
3 5.8000 3.2000 2.6000 10.000
  6.8000 3.9000 2.9000 22.000
  8.1000 4.5000 3.3800 0.0000
  1. 1 和 5 是 t*
  2. 7 表示接下来 7 组数据是震中位置模型的
  3. 第一个 3 表示接下来 3 组数据台站的模型
  4. 第二个 3 表示接下来 3 组数据是pp反射波的模型
  5. 一组数据是 4 个：VP VS 密度 厚度

反演

反演与 CAP 类似。增加了 -A 参数协调权重： -A’w_TEL_LOC’/‘w_P_SH’/‘$s_P_SH’，默认值是 w_TEL_LOC=50，w_P_SH=1，s_P_SH=0，意义是 w_TEL_LOC=50 ：远震对近震 50 倍，w_P_SH=1：远震的 P 对 SH 1 倍，s_P_SH=0：P 和 SH 都用。

其他

CAPjoint的代码中有两处对参数的自动计算，值得学习：

  • 持续时间：printf ("%.1f”,3^($2-4.8))，其中，$2是震级。

  • 反演参数 -C：体波和面波的滤波下限都是 0.01，上限的公式是：printf("%.2f”,0.25*0.66^($2-5)) ，其中，‘$2’ 是震级，如果算出来体波的超过了 0.2 则用 0.2，面波超过 0.1 则用 0.1