地学Hecter时间序列软件安装及配置及使用教程

Hector可以利用时间相关噪声估计时间序列线性趋势。趋势估计是地球物理研究中的一项常见任务，人们对温度、海平面和位置随时间的上升等现象感兴趣。众所周知，在大多数地球物理时间序列中，噪声在时间上是相关的，这对估计线性趋势的精度有重要影响。建议下载1.6以上的版本，因为官方给出了配套使用的批处理python3脚本。
1、官网下载安装包
Hector官方网站：http://segal.ubi.pt/hector/
登录官网找到原始版本，适配1.72版本及以上的，最低适配乌班图18.04版本，本人使用的是乌班图18.04，下载使用1.72版本的Hecter软件。


2、win下解压压缩包
解压hector_1.7.2_static_64bit_Ubuntu18.04.tar.bz2、hector_1.7.2_Python3.tar.bz2。
①解压后hector_1.7.2_static_64bit_Ubuntu18.04.tar.bz2中包含以下内容：

②解压后hector_1.7.2_Python3.tar.bz2中包含以下内容：

3、乌班图系统下安装
1）将解压好的hector_1.7.2_static_64bit_Ubuntu18.04文件夹拷贝到opt文件夹下，并完成改名成hecter172；将解压好的hector_1.7.2_Python3文件夹到opt文件夹下，并完成改名成hectorpy3；

2）如果不配置环境变量那只能在这个文件夹下运行，很麻烦，所以要设置环境变量：在home目录下找到.bashrc文件，如果没有，按ctrl 和H 键显示隐藏文件，在文件末尾添加信息如下（具体路径根据个人实际情况修改）：

################## Hector 配置信息############
export PATH=$PATH:/opt/hector172
export PATH=$PATH:/opt/hectorpy3

3）home目录下，打开终端，输入：source .bashrc使环境变量生效，之后就可以用啦！！ヾ(✿ﾟ▽ﾟ)ノ
4、使用操作说明
看看手册里的运行的流程说明：

1）新建工程文件夹demo，里面新建文件夹ori_files，用于存放待处理数据文件，如下图所示，注意文件前四位最好为大写的四位站点名，后缀.neu。文件里具体内容为四列，第一列为时间，后三列为对应的NEU三方向的时序数据。


2）当前工程文件demo目录下，打开终端：
①输入：convert_neu2mom.py，用于将ori_files文件夹将原始数据.neu文件转为neu三方向.mom文件存在raw_files文件夹下；一个NMAG站点，能被分成三个文件，_0，_1，_2对应的为N/E/U三个方向；NMAG_0.mom内容如下图所示。


②输入：find_all_offsets.py，用于将raw_files文件夹数据进行偏移量检测，结果文件存放于obs_files文件夹下；

③输入：analyse_timeseries.py NMAG_0 WN,其中NMAG_0为站点对应的某方向数据，WN为噪声模型，噪声模型有"WN" “GGMWN” “PLWN” “FNWN” “RWFNWN”；

运行完会生成一行数字，各有各自的意义，参考说明书：

选取的噪声模型不同，生成的最后数字个数并不相同，但是前16个数的意义完成相同，如第一个估计的趋势项，第二个为对应的估计趋势项不确定度，第五个为对应的AIC值，第六个为对应的BIC值，一般根据对应的BIC最小值来确定最优噪声模型。
4、脚本批处理
可以自己编写shell脚本（我的自己写的脚本命名为cdm_hecter,存放在opt文件夹下，配置好路径环境，任何地方都可以调用）进行批处理，用户可实现利用hecter软件进行时序多站三方向多噪声模型的批处理，无需对待处理的文件夹下的数据站点名进行统计，即可根据脚本实现ori_files原始数据存放文件夹下的站点名统计，再根据统计站点进行循环批处理。


结果直接输入到自己新建的result文件夹下，文件里每行为对应点的噪声组合模型，及其软件估计的参数统计；


附件：cdm_hecter

#!/bin/bash

#====================================================================================================
#                          By CAO Duoming/Chinese Academy of Surveying & Mapping
#                                            ******说明******
#	此shell脚本用户对hecter软件进行时序处理的多站三方向多噪声模型的批处理，无需对待处理的文件夹下的数据站
#点名进行统计，即可根据脚本实现ori_files原始数据存放文件夹下的站点名统计。
#
#====================================================================================================

echo ">>>>>The B-shell script for Hecter is running,please keep moment>>>>>>>"
echo "                                                                       "
echo "———————————————————————————————请告知系统待处理的文件类型——————————————————————————"
echo "                                                                         "
echo "               选择数字：1 >>> SOPAC网站数据等文件名后缀为.neu"
echo "               选择数字：2 >>> 内华达大学网站数据等文件名后缀为.tenv3(内华达大学专属)"
echo "                                                                         "
echo "—————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————"


mkdir dianming
mkdir result


read choose_number

if [ ${choose_number} == "1" ]; then
	echo "正在进行SOPAC网站数据等文件名后缀为.neu文件处理......."
	#注意区分设置方向为：NEU或者ENU
	directions=(North East Up)
	#-----------------用于统计待处理文件夹下文件名（站点名：建议都为大写）以及文件个数-----------------------
	cd dianming
	files=$(ls ../ori_files)
	for filename in $files
	do
		echo $filename >> zhongjian.txt
		sed -i "s/.neu/ /g" zhongjian.txt
	done

	for s in $(cat zhongjian.txt)
	do
		site1=`echo $s | cut -b 1-4`
		echo $site1 >> name.txt
	done

	num=$(cat name.txt | wc -l)
	echo "待处理的文件个数为：${num}"

	cd ..

	#-----------------用于正式利用Hecter软件进行地学时序的处理---------------------------------------------
	#1.格式转换：进入ori_files文件夹将原始数据.neu文件转为neu三方向.mom文件存在raw_files文件夹下
	convert_neu2mom.py


elif [ ${choose_number} == "2" ];then	
	echo "正在进行内华达大学网站数据等文件名后缀为.tenv3文件处理......."
	#注意区分设置方向为：NEU或者ENU
	directions=(East North Up)
		#-----------------用于统计待处理文件夹下文件名（站点名：建议都为大写）以及文件个数-----------------------
	cd dianming
	files=$(ls ../ori_files)
	for filename in $files
	do
		echo $filename >> zhongjian.txt
		sed -i "s/.neu.txt/ /g" zhongjian.txt
	done

	for s in $(cat zhongjian.txt)
	do
		site1=`echo $s | cut -b 1-4`
		echo $site1 >> name.txt
	done

	num=$(cat name.txt | wc -l)
	echo "待处理的文件个数为：${num}"

	cd ..

	#-----------------用于正式利用Hecter软件进行地学时序的处理---------------------------------------------
	#1.格式转换：进入ori_files文件夹将原始数据.neu文件转为neu三方向.mom文件存在raw_files文件夹下
	convert_tenv32mom.py
fi



#2.检测发生的偏移量
find_all_offsets.py

for site in $(cat ./dianming/name.txt)
do
	file_name=${site}_result.txt
	for ((j=0;j<${#directions[*]};j++))
	do
		#噪声类型可添加更改
		m_names=(WN GGM_WN PL_WN FN_WN RW_FN_WN) 
		#对应以上噪声类型进行更改       
		models=("WN" "GGMWN" "PLWN" "FNWN" "RWFNWN")    
		#给变量设置对应方向
		direction=${directions[$j]}

		for((k=0;k<${#m_names[*]};k++))
		do
			m_name=${m_names[$k]}
			model=${models[$k]}
			
			#3.正式时间序列分析：粗差剔除>>趋势项估计>>功率谱分析
			file_content=${direction}.${m_name}
			echo -e "${file_content}  \c">> ./result/${file_name}
			#注：我们要得到相应的参数到result文件夹下对应结果文件
			analyse_timeseries.py ${site}_${j} ${model}>> ./result/${file_name}
				
		done
	done
done 

#删除中间文件夹
rm -rf dianming