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地震學 · 期末報告 · 2025–2026

地震學
期末報告

Seismology — Final Report & Semester Review

涵蓋整學期十項課程作業回顧,以及以 Raspberry Pi 搭配 MPU-6050 加速度計 自製地震儀的完整實作成果,包含三軸數據分析與即時警報系統展示。

地震學理論 MPU-6050 實作 震源機制解 NCREE 參訪 Raspberry Pi 三軸加速度分析 演講心得
SCROLL

Semester Review

整學期課程回顧

從地震學基礎章節、震源機制繪製、實驗操作,到演講心得與校外參訪, 完整記錄 2025–2026 學年地震學課程的學習歷程。

作業 02
地震學第一章報告
地震學基礎概論,涵蓋地震波的種類、傳播原理與地震觀測方法,建立整學期學習的理論基礎。
前往報告
作業 04
地震學實驗心得分享
透過實際操作地震波數據,學習如何以程式分析 SAC 波形,理解地震記錄的處理流程與實務應用。
前往心得
作業 05
國家地震工程研究中心心得
參訪 NCREE 國家地震工程研究中心,實地了解台灣在地震防災工程領域的尖端研究成果與設施。
前往心得
作業 07
地震學第三章報告
深入探討地震震源理論,包含彈性回跳理論、震源參數描述與地震矩張量的基本概念。
前往報告
作業 08
地震報告與繪製震源機制球
針對 2025 年 10 月菲律賓地震進行分析,並實際繪製震源機制球(海灘球),理解地震破裂面幾何。
前往報告
作業 09
地震學第四章 4.1 與 4.2 報告
地震波在地球內部的傳播與折射,探討速度模型、走時曲線與地球內部結構的推斷方法。
前往報告
作業 10
初動解繪製震源機制
利用地震波 P 波初動極性,在震源球上標記各站點的壓縮與膨脹,進而判斷震源斷層面解。
前往作業
作業 03
張睿明老師演講心得 + 菲律賓地震報告
這次演講主題與 AI 工具的使用相關,了解到現在用 AI 主要有 Browser、IDE、CLI 三種介面,其中 CLI 對 AI 最友善,功能也最多,我們日常用的多為 Browser。 後面老師也有提到可以讓 AI 先生成 prompt 再執行,並親自示範,果然要寫出完整的內容,必須要有適當且精準的提示詞。 而我印象最深的是老師最後介紹了他的 AI 團隊,不同的 AI 分工合作完成任務,我覺得非常酷且很有效率。 最後,AI 是人們現今生活中不可或缺的一部分,我未接觸過的地方還很多,如果能好好了解並運用,能讓自己在學習、工作等方面更方便且有效率。整體來說這場演講的內容對我來說蠻有收穫。
開啟 250930 菲律賓地震報告 PDF
作業 06
宋冠毅老師演講心得 ── 海外交流與國際視野
這次的演講主題我認為很有意義,對一些人來說,或許會覺得到海外交流離自己很遠,遙不可及。但宋老師與我們分享了自己是如何尋找並把握機會,並跨出那一步。 老師利用青年百億圓夢計畫中的築夢工場組,結合自己的專業知識,自主規劃計畫到了瑞士和美國學習與研討,我非常佩服。老師也建議我們可以朝哪些方向努力,除了培養專業知識能力外,主動參加相關活動與建立人脈也很關鍵。 旅程中也獲得了豐富收穫,從專業防災地震技術,到海外適應能力,擴展了自己的視野,也建立了國際合作的基礎。最後也鼓勵我們,只要願意開始,都有很多資源跟機會,能夠讓自己一步步走向國際。 我自己在網路上也看過蠻多人推薦青年百億圓夢計畫,而現階段的我想先精進自己的英文或其他外語能力,有一定能力後會想試試看。
💬 課後提問
Q1
在瑞士進行實務觀摩,將台灣與瑞士作比較後,有哪些部分是台灣可學習之處?又或是您在當地討論時有沒有特別提出您覺得台灣做的很好的部分?
Q2
三個多月的旅程中,遇到最大或最印象深刻的突發狀況是什麼?您當時是如何解決的?

Final Project

期末專案:樹莓派自製地震儀

以低成本單板電腦(Raspberry Pi)結合 MPU-6050 三軸加速度計, 打造能即時偵測地面振動、分析三軸加速度並在超過閾值時觸發聲光警報的地震監測裝置。 詳細步驟說明請參閱完整實作報告。

🔴 Raspberry Pi 地震儀系統

依照老師教學(UART 接線 → 驅動排錯 → Wi-Fi 設定 → MPU6050 實作), 完整建置樹莓派地震監測系統,並開發即時警報與數據視覺化功能。

Raspberry Pi 4 MPU-6050 I²C Python / matplotlib MobaXterm UART GPIO 警報 三軸加速度分析
查看完整實作報告(含步驟教學)

▸ 硬體組裝實況

麵包板:MPU-6050、LED、蜂鳴器
感測器模組
麵包板電路配置
MPU-6050 藍色模組插入麵包板,四色杜邦線接至 GPIO,左側配置 LED 指示燈與蜂鳴器構成聲光雙重警報。
Raspberry Pi 4 主板
主控單元
Raspberry Pi 4 主板
紅色 PWR 燈亮起表示系統正常上電,GPIO 已連接至麵包板,開機自動執行 Python 監控程式。

▸ 實驗數據成果

10 秒加速度歷程圖
時間序列分析
10 秒加速度歷程圖
Z 軸維持 ~0.6 g,X 軸在 T ≈ −2.5 s 出現最大 ±0.7 g 衝擊峰, 合力(紅線)在 T = 0 突破 1.0 g 閾值,觸發警報。
觸發瞬間 3D 力向量
三維向量分析
觸發瞬間 3D 力向量
觸發瞬間:X:+0.10g Y:+0.24g Z:+1.00g
向量幾乎垂直指向 Z 軸,顯示此次觸發為垂直方向近場振動。

▸ 系統運作流程

🔩
硬體感測
MPU-6050
100 Hz 三軸
📡
I²C 傳輸
數據送至
RPi GPIO
🐍
Python 處理
合力計算
閾值判斷
⚠️
警報觸發
LED 閃爍
蜂鳴器鳴叫
📊
資料儲存
±10 s 事件
寫入 CSV
📈
視覺化
時序圖
3D 力向量

課程總結與心得

這學期地震學課程帶給我豐富且多元的學習體驗:從扎實的理論基礎(地震波、震源機制、地球內部結構), 到實驗操作、校外參訪、演講激勵,再到期末親手打造地震儀—— 每一項作業都讓我對「地震」有了更深刻且具體的認識。

地震學第一章理論基礎
AI 工具應用演講心得
菲律賓地震案例分析
地震學實驗操作
NCREE 國家地震工程中心參訪
海外交流演講心得
地震學第三章震源理論
震源機制球繪製
地球內部速度模型
初動解震源機制分析
Raspberry Pi 地震儀實作
三軸加速度即時監測

感謝老師這學期精彩的課程安排與指導。 未來希望能將所學應用於更進階的地震監測與防災研究。