• 导入文件：导入 SAC、MiniSEED、SEGY、SEG2、TXT、ASCII、CSV 等数据。
• 用编辑器打开文件 / 打开云记编辑器：查看文本、配置与脚本文件。
• 配置文件：设置工作目录、加载配置、更新配置。
• 保存数据：导出 .mseed .sac .ascii .txt .csv .sgy .seg2。
• 保存项目 / 打开项目：使用 .seisyproj 项目文件。
• 导出事件列表：导出当前事件列表结果。

数据准备

• 输入日期
• 下载地震数据

预处理

• 去均值、去趋势、多项式去趋势、样条去趋势
• 去除仪器响应、输出运行模式、单位转换
• 自定义去趋势
• 归一化、自定义归一化、标准化
• 平滑、去噪、反转、共轭

子菜单

• 缺失值插值：支持 10 种方法 — 线性、最近邻、多项式、样条、重心、Krogh、分段多项式、PCHIP、Akima、三次样条
• 加窗：Hamming、Hann、Blackman、矩形、Bartlett、Flattop，以及窗口可视化
• 滤波：带通 / 低通滤波、中值滤波、自定义中值窗口大小

显示与分析

• 去脉冲并绘图
• 地震数据相关性分析
• 地震数据稀疏化
• 绘制振幅谱 / 绘制多个振幅谱 / 绘制时频图
• 导出当前频谱到文件
• 发送频谱到简正模工作台

波形绘制

• 绘制当前数据流
• 绘制数据流 2.0（归一化）
• 绘制数据流 3.0（全采样 / 设置采样）

SeisRT

在线实时地震数据工具，可直接在浏览器中访问。

震源定位器

包括台站、波形、拾取、速度模型、初始震源猜测、结果与地图联动的完整定位流程。支持地球、月球和自定义行星速度模型。

行星台站地图

支持台站 / 震源管理、震中距计算、到时预测、CSV 与图像导出，并可联动射线追踪工作台与简正模工作台。

射线追踪工作台

用于射线路径、起射角搜索与传播几何分析。支持分层速度模型的正演与反求。

月震工作流

月震反演多步骤流程：下载、拾取、定位、分析一体化。

Apollo 系统

用于 Apollo 月震数据的批量下载、同步、提取、导出和覆盖查看。支持 XA 网络 S12/S14/S15/S16 台站。

其它工具

• ULF-VLSNR-SE 重构器：超低频极低信噪比信号重构
• 噪声提取器：自动地震噪声提取，含滑动窗口稳定性分析与质量评估
• 分段去异常（交互式）：交互式选择性异常去除
• 波形道合并工具：合并多个波形道列表
• 数据查看器：查看波形道详细信息与头段
• 频谱分析查看器：完整的频谱分析工具
• 滑动相关分析器：滑动窗口噪声 - 信号相关分析

• 地震相位模拟：震相模拟入口。
• 简正模工作台：提供模型、模态、激发与合成分析能力。
• 模型设计器：用于层状模型设计、模型体检、导出及发送到简正模工作台。

配置

• 修改配置：编辑软件核心参数
• 绘图采样设置：配置波形绘制的采样参数
• 频谱绘图设置：配置频谱显示参数

地图设置

• 添加地图标记：在行星地图上添加标记点
• 修改地图标记：编辑已有标记的属性
• 修改地图纹理：更换行星表面贴图
• 设置 Apollo 数据库路径：指定本地 Apollo 数据存储位置

数据流管理

• 显示数据流列表：查看当前内存中的所有数据流
• 合并数据流列表：合并多个数据流
• 保存 CSL：保存当前数据流列表
• 清除 CSL：支持清除最近一个 / 两个 / 全部 / 自定义数据流

系统

• 显示内存使用：查看当前内存占用情况

外部资源

• Wilber 3：打开 IRIS Wilber 事件搜索页面
• Gmap：打开 IRIS GMap 台站地图
• SAGE 工具：打开 IRIS DMC 工具页面
• 台站列表：打开本地台站列表文件
• 地学网站合集：包含 CENC、USGS、IRIS、NOAA、UNAVCO、EarthquakeTrack 等常用网站

文档

• 用户指南：打开本使用说明（F1）
• 去脉冲帮助：去脉冲功能的详细说明
• 插值帮助：插值功能的详细说明
• 关于：软件版本与版权信息

外观

• 主题：默认模式、浅色模式、深色模式、自定义模式
• 语言：简体中文 / English

SeisY 当前最具方法代表性的模块包括 数据预处理与频谱分析、Hypocenter Locator、RayTracer 和 Normal Mode Workbench。其中 seisy/core/normal_modes.py 已形成“模型 → 模态 → 激发 → 合成 → 观测匹配”的完整链条。

• 频谱 / PSD：seisy/core/processing.py、seisy/tools/spectrum_analysis.py、seisy/tools/power_spectrum.py
• 震源定位：seisy/core/hypocenter_locator.py
• 射线追踪：seisy/core/raytracer.py
• 简正模：seisy/core/normal_modes.py
• 月震流程 / PDDM / SWI / 合成记录：seisy/core/lunar_pipeline.py、seisy/core/PDDM.py、seisy/core/SWI.py、seisy/core/SeismicSynthesizer.py

对应代码：seisy/core/processing.py、seisy/tools/spectrum_analysis.py、seisy/tools/power_spectrum.py

• 异常值稳定化：先处理 NaN / +Inf / -Inf，保证归一化、滤波与 FFT 输入有限。
• Min-Max 归一化：\( x'=(x-x_{\min})/(x_{\max}-x_{\min}) \)；若 \( x_{\max}=x_{\min} \)，则该道置零。
• 离散傅里叶变换：\( X[k]=\sum_{n=0}^{N-1} x[n]e^{-i2\pi kn/N} \)；频率轴为 \( f_k = kf_s/N \)。
• 双边谱与功率谱密度：\( A_2(f)=|X(f)|/N \)，\( PSD_2(f)=|X(f)|^2/(f_sN) \)。
• Welch 平均：分段、加窗、逐段 FFT 后平均，以降低方差并改善 PSD 稳定性。
• Parseval 背景：时域平方和与频域平方和对应，因此 PSD 比单纯振幅谱更适合解释能量分布。
• SNR：既支持功率型 \( 10\log_{10}(P_s/P_n) \)，也支持 RMS 比值型定义。

对应代码：seisy/core/hypocenter_locator.py

• 大圆距离：先用 Haversine 计算台站与震源的中心角 \( \Delta \)，再转换为震中距。
• 理论走时：优先调用 TauP；回退近似时采用 \( L_{arc}=R\Delta \)、\( L=\sqrt{L_{arc}^2+h^2} \)、\( t=L/v \)。
• 反演参数：\( m=(lat,lon,depth,t_0) \)。
• 残差函数：\( r_i=w_i\,[t_{obs}-(t_0+t_{calc}+c_i)] \)，其中 w_i 为综合权重，c_i 为台站改正。
• 不确定性近似：输出 RMS 残差，并以 \( (J^\mathsf{T}J)^{-1} \) 作为协方差近似。

对应代码：seisy/core/raytracer.py

• 层内速度模型：常写成 \( v(r)=a+bx+cx^2+dx^3,\ x=r/R \) 的半径归一化多项式。
• 正演模式：给定起射角，逐层推进并累计走时、震中距、出射角与路径点。
• 反求模式：扫描并细化起射角，使理论震中距逼近目标值。
• 连续介质表达：物理背景可写成 \( T=\int ds/v(r) \)；射线参数常写作 \( p\sim r\sin i / v(r) \)。

对应代码：seisy/core/normal_modes.py

• 模型对象：PlanetaryModel 维护半径、密度、Vp、Vs、qkappa、qshear 等分层参数。
• 模态枚举：按角阶数 l、径向阶数 n 与模态类型（spheroidal / toroidal / radial）生成候选模态。
• Toroidal 频率：近似满足 \( f \propto V_s\sqrt{l(l+1)}/(2\pi R) \)。
• Spheroidal 频率：近似满足 \( f \propto V_{eff}\sqrt{l(l+1)}/(2\pi R) \)。
• Radial 频率：近似满足 \( f \propto V_p/R \)。
• Q 与阻尼时间：先由 qkappa、qshear 合成模态 Q，再用 \( \tau = Q/(\pi f) \) 转成阻尼时间。

• 特征函数：在归一化半径 \( x=r/R \) 上构造振型；Toroidal 近似可写作 \( x^l\sin((n+1)\pi x) \)。
• 密度缩放：振型再乘 \( \sqrt{\rho(r)} \)，用于体现能量权重趋势。
• 有限震源时窗：代码采用高斯型抑制项 \( \exp(-(2\pi fT)^2/8) \)。
• 台站响应合成：按阻尼振荡叠加 \( u(t)=\sum_m W_m e^{-t/\tau_m}\sin(2\pi f_m t+\phi_m) \)。

• 峰值检测：基于 scipy.signal.find_peaks()，结合背景分位数与动态显著性阈值。
• 自适应容差：匹配容差由理论模态局部频率间距与观测峰频共同决定，而非固定常数。
• 精确求解器：ExactNormalModeSolver 用球贝塞尔边界条件求根，例如 Toroidal 满足 \( j_l'(x)+j_l(x)/x=0 \)。
• 根到频率：若根为 \( x_n \)，则频率按 \( f=vx_n/(2\pi R) \) 换算，并用 brentq 搜索。
• 求解原理分层：当前代码实际包含两套思路：NormalModeCalculator 做半经验频率估算；ExactNormalModeSolver 做均匀球边界条件求根。
• 近似求解并不严格：_estimate_frequency() 更接近 \( f \sim \frac{v_{eff}}{2\pi R}\times \text{degree term}\times \text{radial factor}\times \text{structure factor} \) 这样的经验估计，而不是完整弹性球本征值方程求解。
• 均匀球根求解的起点：若取均匀球近似，则径向解可写成 \( u(r)\propto j_l(kr) \)，其中 \( k=\omega/v \)，并令 \( x=kR=\omega R/v \)。
• 当前代码中的边界条件：Toroidal 为 \( j_l'(x)+j_l(x)/x=0 \)；Radial 为 \( j_0'(x)=0 \)；当前简化的 Spheroidal 为 \( j_l'(x)+2j_l(x)/x=0 \)。
• 根到频率的严格映射：由 \( x_n=\omega_n R/v \) 与 \( \omega_n=2\pi f_n \) 可得 \( f_n=vx_n/(2\pi R) \)。
• 数值求根逻辑：_find_roots() 先扫描自变量区间；若边界函数满足 \( F(x_k)F(x_{k+1})<0 \)，说明区间内存在根，再调用 brentq 求解 \( F(x_n)=0 \)。

• 月震流程：默认质量筛选使用 \( \mathrm{SNR}=\mathrm{RMS}(signal)/\mathrm{RMS}(noise) \)；叠加重建采用 \( \bar{x}(t)=\frac{1}{N}\sum_i x_i(t) \)。
• PDDM：在频域中使用 \( F_{re}=(F_{s2s1}-F_{s2n1})/(F_{s2}^{*}+\varepsilon) \) 进行反卷积式恢复。
• SWI：当前是“前向频散 + 加权失配 + 平滑约束 + L-BFGS-B 优化”的反演骨架。
• 合成记录：Ricker 子波采用 \( w(t)=(1-2\pi^2f_0^2t^2)e^{-\pi^2f_0^2t^2} \)，并显式检查 Nyquist 条件。

• Import File: import SAC, MiniSEED, SEGY, SEG2, TXT, ASCII, CSV, and related data formats.
• Open File With Editor / Open Yunji Editor: inspect text, configuration, and script files.
• Config Files: set the working directory, load configuration files, and update settings.
• Save Data: export .mseed .sac .ascii .txt .csv .sgy .seg2.
• Save Project / Open Project: work with .seisyproj project files.
• Export EVENTLIST: export the current event list.

Preparation

• Input Date
• Download Seismic Data

Pre-processing

• De-mean, Detrend, Detrend Polynomial, Detrend Spline
• Remove Response, Output Run Mode, Unit Conversion
• Custom Detrending
• Normalization, Custom Normalization, Standardization
• Smooth, Denoise, Reverse, Conjugate

Submenus

• Interpolation of missing values: 10 methods — Linear, Nearest, Polynomial, Spline, Barycentric, Krogh, Piecewise Polynomial, PCHIP, Akima, Cubic Spline
• Windowing: Hamming, Hann, Blackman, Rectangular, Bartlett, Flattop, and window visualization
• Filtering: bandpass/lowpass filtering, median filtering, configurable median window size

Display and analysis

• De-pulse and Plot
• Seismic Data Correlation
• Seismic Data Sparsification
• Plot Amplitude Spectrum / Plot Multiple Spectra / Plot Time and Amplitude Spectrums
• Export Current Spectrum to File
• Send Spectrum to Normal Mode Workbench

Waveform plotting

• Plot Current Stream
• Plot Stream 2.0 (Normalization)
• Plot Stream 3.0 (Full sampling / Set sampling)

SeisRT

Online real-time seismic data tool accessible directly in the browser.

Hypocenter Locator

An integrated workflow for stations, waveforms, picks, models, initial source guesses, inversion results, and map display. Supports Earth, Moon, and custom planetary velocity models.

Planetary Station Map

Supports station/source management, epicentral distance calculation, travel-time prediction, CSV and image export, and links to RayTracer and the normal-mode workflow.

RayTracer

Used for ray-path analysis, takeoff-angle search, and propagation geometry interpretation. Supports forward and inverse tracing with layered velocity models.

Moonquake Workflow

Multi-step moonquake inversion pipeline: download, pick, locate, and analyze in one integrated flow.

Apollo System

Handles Apollo moonquake data batch download, synchronization, extraction, export, and coverage inspection. Supports XA network stations S12/S14/S15/S16.

Other tools

• ULF-VLSNR-SE Reconstructor: ultra-low-frequency very-low-SNR signal reconstruction
• Noise Extractor: automated seismic noise extraction with sliding-window stability analysis and quality assessment
• Segment De-pulse (Interactive): interactive selective outlier removal
• Trace Merge Tool: merge multiple trace lists
• Data Viewer: inspect trace headers and details
• Spectrum Analyzer Viewer: full spectrum analysis tool
• Sliding Correlation Analyzer: sliding-window noise-signal correlation analysis

• Seismic Phase Simulation: entry point for seismic phase simulation.
• Normal Mode Workbench: model, mode, excitation, and synthesis analysis workspace.
• Models Design: layer-based model design, validation, export, and transfer to Normal Mode Workbench.

Configuration

• Modify Configurations: edit core software parameters
• Plot Sampling Setting: configure waveform plot sampling parameters
• Plot Spectrum Setting: configure spectrum display parameters

Map Settings

• Add marker(s) to map: add markers on the planetary map
• Modify map markers: edit existing marker properties
• Modify map Texture: change planetary surface textures
• Set Apollo Database Path: specify local Apollo data storage location

Stream Management

• Show Streams List: view all data streams in memory
• Merge Streams List: merge multiple data streams
• Save CSL: save the current stream list
• Clear CSL: clear the latest one / two / all / custom streams

System

• Show Memory Usage: view current memory consumption

External Resources

• Wilber 3: open IRIS Wilber event search page
• Gmap: open IRIS GMap station map
• SAGE Tool: open IRIS DMC tools page
• Seisnet List: open local station list file
• Geoscience Websites: curated links to CENC, USGS, IRIS, NOAA, UNAVCO, EarthquakeTrack

Documentation

• User Guide: open this user guide (F1)
• De-pulse help: detailed de-pulse documentation
• Interpolation help: detailed interpolation documentation
• About: software version and copyright information

Appearance

• Theme: Default, Light, Dark, Customize
• Language: Simplified Chinese / English

The strongest methodology-oriented modules in SeisY are FFT / PSD analysis, Hypocenter Locator, RayTracer, and Normal Mode Workbench, especially the model-to-observation loop in seisy/core/normal_modes.py.

• Per-trace min-max normalization uses \( x'=(x-x_{\min})/(x_{\max}-x_{\min}) \).
• The spectral core is the DFT \( X[k]=\sum_{n=0}^{N-1}x[n]e^{-i2\pi kn/N} \).
• PSD is formed as \( |X(f)|^2/(f_sN) \), with Welch averaging used for variance reduction.

• Travel times come from TauP when available, with a homogeneous fallback path model.
• The inversion minimizes weighted residuals \( r_i=w_i[t_{obs}-(t_0+t_{calc}+c_i)] \).
• Outputs include RMS residuals and an approximate covariance from \( (J^\mathsf{T}J)^{-1} \).

• Layer velocities are represented by polynomial radial models.
• SeisY supports both fixed-takeoff-angle forward tracing and target-distance inverse search.
• The continuous background can be interpreted as \( T=\int ds/v(r) \).

• Characteristic frequency estimates follow mode-family-dependent radius and velocity scaling.
• Damping follows \( \tau = Q/(\pi f) \).

• Eigenfunctions are built on normalized radius \( x=r/R \) and density-scaled by \( \sqrt{\rho(r)} \).
• Finite-duration suppression uses \( \exp(-(2\pi fT)^2/8) \).
• Station response is synthesized as \( u(t)=\sum_m W_m e^{-t/\tau_m}\sin(2\pi f_m t+\phi_m) \).

• The exact solver uses spherical-Bessel boundary conditions, for example \( j_l'(x)+j_l(x)/x=0 \).
• Roots are converted to frequencies through \( f=vx_n/(2\pi R) \).

• The lunar workflow uses RMS-style SNR \( \mathrm{SNR}=\mathrm{RMS}(signal)/\mathrm{RMS}(noise) \) and aligned stacking \( \bar{x}(t)=N^{-1}\sum_i x_i(t) \).
• PDDM uses frequency-domain recovery \( F_{re}=(F_{s2s1}-F_{s2n1})/(F_{s2}^{*}+\varepsilon) \).
• The synthesizer uses the Ricker wavelet \( w(t)=(1-2\pi^2f_0^2t^2)e^{-\pi^2f_0^2t^2} \).