五后端位移与应力对比#
本页汇总 2026 年 9 月 15 日重新建库的结果：一个震源深度、一个接收深度， 比较五个动力学后端的位移，以及 QSEIS2025 / QSSP2020 的六分量应力。 没有使用此前已有的 Green 函数库。完整方法、数据下载和限制见 英文对比报告。
参数#
参数 |
本次设置 |
|---|---|
模型 |
AK135-FC，保留其随深度变化的 Qp/Qs |
震源 / 接收深度 |
10 / 1 km |
距离 / 方位角 |
300、600、900 km / 20° |
走向、倾角、滑动角 |
223°、47°、131° |
标量矩 |
3.112616 × 10¹⁶ N m，约 Mw 4.93 |
采样 / 最高频率 |
dt = 0.25 s，所有版本 Nyquist = 2 Hz |
共同矩率 STF |
0–1.25 s 的单位面积 sin² 脉冲，质心 0.625 s |
比较窗口 |
地震起始时刻起 0–400 s，共 1601 点 |
展示低通 |
四阶 Butterworth，0.4 Hz，双向零相位 |
对照形式参考 Zhou 等（2026）DynCFS 的 Fig. 3。 论文原图距离为 10 km；这里是扩展到区域距离的计算，不是原图的逐项复现。 球对称模型使用完整 138 行，QSEIS 使用相同的上部 40 行至 1601.5 km，并开启地球展平。 因此，各后端的几何和深部边界仍有差别。
Note
区域对比教程仍使用 4 s 采样、64 s STF、0.125 Hz 带宽和地表接收点， 对应较早的教程对比。这些命令不会生成本页的新算例。 QSEIS2025 入门例子的 100 s 截断保持原样。
位移结果#
统一点源后五后端位移，单位 μm。保留真实时间与幅值，没有拟合时移或逐条归一化。 QSEIS06 使用关闭高斯平滑的隔离控制构建。#
以下是 0.4 Hz 低通后、0–400 s 窗口内合并全部分量的相对 L2：
100 × sqrt(sum((u − ref)²) / sum(ref²))。
位移参考为 SPGRN2020，应力参考为 QSSP2020。该指标包含波形、相位与幅度的差别， 不能直接称为“峰值幅度差”。参考后端也不代表精确真解。
比较对象 |
300 km |
600 km |
900 km |
|---|---|---|---|
QSEIS2025 点源位移 / SPGRN2020 |
3.5359% |
6.8425% |
10.6452% |
QSEIS06 点源控制位移 / SPGRN2020 |
3.5359% |
6.8425% |
10.6452% |
SPGRN2012 位移 / SPGRN2020 |
0.0054% |
0.0102% |
0.0143% |
QSSP2020 位移 / SPGRN2020 |
0.2751% |
0.2585% |
0.2802% |
QSEIS2025 应力 / QSSP2020 |
4.2382% |
8.2105% |
12.5001% |
应力结果#
统一采用 ENU 坐标，六分量顺序为 [EE, EN, EU, NN, NU, UU]，单位 Pa， 拉应力为正。剪切分量是张量分量，不额外乘 2。
900 km 应力强波段。放大图只改变展示窗口；表中指标仍使用完整 0–400 s。#
数据处理与重画#
所有速率在完整阻尼 FFT 上作相同的连续积分；QSSP 的速率导出另按已核对的索引规则恢复完整时间网格。
这是依据求解器实现的确定性处理，不依赖其他后端做波形对齐。
文件名中的 raw 表示完成共同 STF 和连续积分后、未额外低通的结果，
并非未经处理的原生直接位移/应力文件。具体公式及验证见
处理说明。
从仓库根目录可使用已提交的数组重画，不必再次建库：
python examples/plot_documented_comparison.py --output-dir examples/output/documented-comparison
Windows Conda 环境请使用 conda run -n 环境名 python ...。
该脚本只依赖 NumPy 和 Matplotlib，不运行 Java 或 Fortran。
若仅下载数据，使用 --data-dir 指向保存两个 NPZ 的目录；
数据与脚本下载列出所需文件。
重画复现已保存的对比曲线，重建原生库则需要英文报告记录的参数和隔离控制设置。