✍️ 田冬冬 , 陈箫翰 , 周茂 , 王亮 • 📅 2025-12-30

coupe

官方文档:: coupe
简介:: 绘制震源机制解的剖面图

meca 在绘制震源球时，本质上是取了一个水平剖面，并将三维震源球的下半球投影到该水平剖面上。而 coupe 则更灵活一些，可以将三维震源球投影到任意一个剖面上（例如垂直平面）。

对于一个水平剖面，会将下半球投影到平面上（即 meca 的做法）
对于一个垂直剖面，会将垂直平面后方的半球投影到平面上
对于任意一个非水平的平面而言：
- u方向为平面的最速下降方向
- s方向为平面的走向方向

输入数据中定义在 r, t, f 座标系中的矩张量会被重新定义到新的 -u^s, -u, s 座标系中。在实际绘图中，通常使用 -JX15c/-5c 这样的投影参数定义一个Y轴正方向向下的笛卡尔座标系进行绘图。三维震源球投影在这个笛卡尔座标系中的X座标为s方向上相对于剖面起点的距离，单位km。而Y座标为u方向上相对于剖面起点的距离，单位km。对于一个垂直剖面，Y座标即为深度。

语法

gmt coupe [ table ] -Jparameters -Rregion -Aa|b|c|dparams[+c[n|t]][+ddip][+r[a|e|dx]][+wwidth][+z[s]a|e|dz|min/max] -Sformat[scale][+aangle][+ffont][+jjustify][+l][+m][+odx[/dy]][+sreference] [ -B[p|s]parameters ] [ -Ccpt ] [ -D[+c][+g[fill]][+odx[/dy]][+ppen][+s[symbol]size] ] [ -Efill ] [ -Fmode[args] ] [ -Gfill ] [ -H[scale] ] [ -I[intens] ] [ -L[pen] ] [ -N ] [ -Q ] [ -T[plane][+ppen] ] [ -U[stamp] ] [ -V[level] ] [ -Wpen ] [ -X[a|c|f|r][xshift] ] [ -Y[a|c|f|r][yshift] ] [ -dinodata[+ccol] ] [ -eregexp ] [ -hheaders ] [ -iflags ] [ -pflags ] [ -qiflags ] [ -ttransp ] [ -:[i|o] ] [ --PAR=value ]

输入数据

table: 一个或多个ASCII或二进制表数据。若不提供表数据，则会从标准输入中读取。

必须选项

-J

-Jprojection: 设置地图投影方式。 (参数详细介绍)

-R

-Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit]: 指定数据范围。 (参数详细介绍)

-A

-Aa|b|c|dparams[+ddip][+r[a|e|dx]][+wwidth]

以多种方式指定剖面

-Aalon1/lat1/lon2/lat2

lon1/lat1 剖面起点的经纬度

lon2/lat2 剖面终点的经纬度

dip 剖面所在平面的倾角。0表示水平剖面，90表示垂直剖面。默认为90度垂直剖面。

width 剖面两侧每一侧的宽度范围，单位为km（即剖面不是一个平面，而是一个有厚度的长方体）。宽度范围以外的数据点会被剔除。注意单位固定为km不可更改。默认为无限宽度，即囊括剖面两侧所有的数据点。

+r 自动计算作图范围，不需要再设置 -R 。在后面附加 a 会对作图范围自动进行四舍五入。附加 e 则表示进行精确计算（默认）。也可以附加一个数值 dx ，表示四舍五入到 dx 的整数倍。

-Ablon1/lat1/strike/length

lon1/lat1 剖面起点的经纬度

strike 是剖面的走向的方位角

length 是剖面的长度，单位固定为km不可更改。

其他参数与 -Aa 相同

-Acx1/y1/x2/y2

与 -Aa 选项相同，只是 x/y 为笛卡尔坐标而不是地理坐标

-Adx1/y1/strike/length: 与 -Ab 选项相同，只是 x/y 为笛卡尔坐标而不是地理坐标

-S

-Sformat[scale][+aangle][+ffont][+jjustify][+l][+m][+odx[/dy]][+sreference]

指定输入数据的格式、震源球大小等属性。

format 用于指定输入的震源机制解的格式。

scale 指定了5级地震（地震矩为4.0E23 dynes-cm）的震源球的直径。默认情况下，震源球的直径与震级大小成正比，即实际直径为 size = M / 5 * scale。若使用 -M 选项，则所有震源球大小相同。

每个震源球都可以有一个可选的标签。标签默认位于震源球的上方。

+ffont 设置震源球标签的文本属性
+jjustify 标签相对于震源球的位置 [默认为 BC，即正上方]
+odx[/dy] 标签的额外偏移量

-Sascale[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

Aki and Richards约定的震源机制解格式。输入文件的具体格式为:

X  Y  depth  strike  dip  rake  mag  [newX  newY]  [title]

X 和 Y 为震源经度和纬度
depth 为震源深度，单位为km
strike、dip、rake 为断层的三个基本参数，单位为度
mag 为地震震级
newX 和 newY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 X 和 Y 处，指定新的震源球放置位置 newX 和 newY 以使得震源球与震源位置错开。
title 震源球标签[可选]

-Scscale[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

Global CMT约定的震源机制解格式。输入文件的具体格式为:

X Y depth strike1 dip1 rake1 strike2 dip2 rake2 mantissa exponent [newX newY] [title]

X 和 Y 为震源经度和纬度
depth 为震源深度，单位为km
两组 strike、dip、rake 为两个断层面的基本参数
mantissa 和 exponent 是地震标量矩的尾数和指数部分。例如，地震标量矩为9.56e+26 dyne-cm，则 mantissa=9.56，exponent=26
newX 和 newY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 X 和 Y 处，指定新的震源球放置位置 newX 和 newY 以使得震源球与震源位置错开。
title 震源球标签[可选]

-Sm|d|zscale[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

地震矩张量。输入数据格式为:

X Y depth mrr mtt mff mrt mrf mtf exp [newX newY] [title]

X 和 Y 为震源经度和纬度
depth 为震源深度，单位为km
mrr 等是地震矩的6个分量，单位是 \(10^{exp}\) dyne-cm
exp 地震矩的指数部分。例如 mrr=2.5，exp=26 ，则真实 mrr = 2.0e26
newX 和 newY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 X 和 Y 处，指定新的震源球放置位置 newX 和 newY 以使得震源球与震源位置错开。
title 震源球标签[可选]

地震矩张量可以分解成各向同性部分（ISO）、双力偶部分（DC）和补偿线性向量偶极部分（CLVD）。

m 表示绘制完整的地震矩张量（ISO+DC+CLVD）
d 表示仅绘制地震矩的双力偶部分（DC）
z 表示仅绘制地震矩的各向异性部分（DC+CLVD）

说明：

6个分量使用的坐标系为USE坐标系，与Global CMT的坐标系一致
Global CMT的矩张量解不包含各向同性部分，因而 -Sm 和 -Sz 的效果相同。

-Spscale[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

由两个断层平面的部分数据构成的机制解。输入数据格式为:

X Y depth strike1 dip1 strike2 fault mag [newX newY] [title]

X 和 Y 为震源经度和纬度
depth 为震源深度，单位为km
strike1 和 dip1 平面1的断层参数，strike2 是平面2的断层参数
fault 取-1或+1，表示正断层和逆断层
mag 地震震级
newX 和 newY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 X 和 Y 处，指定新的震源球放置位置 newX 和 newY 以使得震源球与震源位置错开。
title 震源球标签[可选]

-Sx|y|tscale[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

指定T、N、P轴的方位和大小。输入数据格式为:

X Y depth Tvalue Tazim Tplunge Nvalue Nazim Nplunge Pvalue Pazim Pplunge exp [newX newY] [title]

X 和 Y 为震源经度和纬度
depth 为震源深度，单位为km
Tvalue 等9个量定义了T、N、P轴的大小和方向
exp 是 Tvalue 等的指数部分
newX 和 newY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 X 和 Y 处，指定新的震源球放置位置 newX 和 newY 以使得震源球与震源位置错开。
title 震源球标签[可选]

地震矩张量可以分解成各向同性部分（ISO）、双力偶部分（DC）和补偿线性向量偶极部分（CLVD）。

x 绘制完整的地震矩张量 (ISO+DC+CLVD)
y 只绘制地震矩的双力偶部分 (DC)
t 只绘制地震矩的各向异性部分 (DC+CVLD)

可选选项

-B

-Bparameters: 设置底图边框和轴属性。 (参数详细介绍)

-C

-Ccpt: 设置 CPT 根据数据文件中第三列的值（即地震深度）确定震源球的压缩部分的颜色。

-D

-D[+c][+g[fill]][+odx[/dy]][+ppen][+s[symbol]size]: 将投影后的震源机制偏移到输入文件最后两列（在可选文本字符串之前）中给出的备用距离和深度。另外，如果这两列中给出的是备用地理坐标，则使用 +c 先将其转换为剖面内的 距离, 深度 坐标，在投影到绘图位置后，还可以通过固定绘图偏移 +odx/dy 进一步调整它们。或者使用 +o 将这两列的内容解释为绘图偏移量，或者为所有调整后的事件绘图位置附加固定偏移量 dx/dy。将绘制一条连接原始位置和重新定位后的震源球位置的直线，并可选择在原始位置放置一个小符号 [圆圈]。使用 +ssize 设置符号的直径 [默认无符号]。可以将圆圈更改为 plot 中的任何标准几何符号，即 a | c | d | g | h | i | n | p | s | t | x [默认为 c ]。该符号将填充震源球的颜色，但也可以选择固定颜色 (+gfill) 或不填充 (+g)。连线画笔默认为通过 -W 给出的设置，但可以通过使用 +ppen [0.25p] 进行覆盖。注意：如果选择了叉号符号 (x)，则没有填充，因为它只是两条笔划线。使用 -W 设置线条粗细，并附加 +c 为叉号着色（与其他符号一致）。

-E

-Efill: 扩张部分的填充色 [默认为白色]

-F

-Fmode[args]

设置多个属性，可重复使用多次

-Fssymbol[size]

不绘制震源球，仅绘制一个符号。

symbol 为符号类型，可以选择 c | d | i | s | t | x，符号的具体含义见 plot 模块的 -S 选项。size 为符号大小，后面可以附加单位 c, i 或 p 。

输入数据的格式为:

longitude latitude depth [event_label]

若未指定 size，则需要从输入数据的第四列读入符号大小，其余列向后移动。 event_label 为字符串标签的文本。

-Fa[size[/Psymbol[Tsymbol]]]

计算并在震源球上P轴和T轴处绘制符号。 size 是符号大小； Psymbol 和 Tsymbol 符号可以取 c | d | h | i | p | s | t | x，具体含义见 plot -S 选项 [默认值为 6p/cc]

-Fefill

设置T轴符号的填充色。默认为 -E 控制。

-Fgfill

设置P轴符号的填充色。默认为 -G 控制。

-Fp[pen]

绘制P轴符号的轮廓。如果不设置画笔属性 pen 则默认为 -W 控制。

-Ft[pen]

绘制T轴符号的轮廓。如果不设置画笔属性 pen 则默认为 -W 控制。

-Fr[fill]

在震源球标签后加一个方框 [默认填充色为白色]

-G

-Gfill: 指定压缩部分的填充色 [默认为黑色]

-H

-H[scale]: 使用从数据集中读取的 scale 对每条记录的符号大小和画笔宽度进行缩放，该比例位于（可选的）*size* 列之后的首列 [默认不缩放]。符号大小既可以由 -S 提供，也可以通过输入的 size 列提供。或者，也可以附加一个常数 scale 来代替从比例列中读取。

-I

-Iintens: 使用提供的 intens 值（在 ±1 范围内），通过模拟光照来调制压缩填充颜色 [无]。如果未提供强度值，将从由 -S 确定的必需输入列之后的额外数据列中读取 intens。

-L

-L[pen]: 绘制震源球外部轮廓。如果不设置画笔属性 pen 则默认为 -W 控制。

-N

-N: 绘图区域外的震源球也要绘制，默认不绘制。

-Q

-Q: 默认会生成一些临时文件，其中包含了剖面和剖面上的震源机制的信息，供调试时使用。使用该选项，则不会生成这些临时文件。

-T

-T[plane][+ppen]

绘制断层平面。

plane 可以取：

0 绘制两个断层面
1 绘制第一个断层面
2 绘制第二个断层面

可以添加 +ppen 设置画笔属性。如果不设置画笔属性则默认为 -W 控制。

对于双力偶机制解而言，-T 选项只绘制震源球的圆周和断层平面，不填充颜色；对于非双力偶机制解而言，-T0 在震源球的基础上覆盖上透明的断层平面。

-U

-U[label][+c][+jjust][+odx/dy]: 在图上绘制GMT时间戳logo。 (参数详细介绍)

-V

-V[level]: 设置 verbose 等级 [w]。 (参数详细介绍)

-W

-W[pen]: 设置断层平面的画笔属性 [默认为 0.25p,black,solid]

-X

-Y

-X[a|c|f|r][xshift[u]]

-Y[a|c|f|r][yshift[u]]: 移动绘图原点。 (参数详细介绍)

-di

-dinodata: 将输入数据某些特定值当作NaN。 (参数详细介绍)

-e

-e[~]“pattern” | -e[~]/regexp/[i]: 筛选或剔除匹配指定模式的数据记录。 (参数详细介绍)

-h

-h[i|o][n][+c][+d][+msegheader][+rremark][+ttitle]: 在读/写数据时跳过文件开头的若干个记录。 (参数详细介绍)

-i

-icols[+l][+sscale][+ooffset][,…][,t[word]]: 对输入的数据进行列选择以及简单的代数运算。 (参数详细介绍)

-p

-p[x|y|z]azim[/elev[/zlevel]][+wlon0/lat0[/z0]][+vx0/y0]: 设置3D透视视角。 (参数详细介绍)

-qi

-qi[~]rows[+ccol][+a|f|s]: 筛选输入的行或数据范围。 (参数详细介绍)

-t

-t[transp]: 设置图层透明度（百分比）。取值范围为0（不透明）到100（全透明）。 (参数详细介绍)

-:

-:[i|o]: 交换输入或输出数据的前两列。 (参数详细介绍)

-^ 或 -: 显示简短的帮助信息，包括模块简介和基本语法信息（Windows下只能使用 -）
-+ 或 +: 显示帮助信息，包括模块简介、基本语法以及模块特有选项的说明
-? 或无参数: 显示完整的帮助信息，包括模块简介、基本语法以及所有选项的说明
--PAR=value: 临时修改GMT参数的值，可重复多次使用。参数列表见配置参数

数据列顺序

-S 选项决定了生成所选符号所需的尺寸列数量，但如果未给出 size，则期望从文件中读取 size。此外，使用 -H 、 -I 和 -t 选项将需要额外的列。数据记录的顺序是固定的，与选项顺序无关，即使并非所有项目都被激活也是如此。数据列应该按以下顺序排列:

lon lat depth symbol-columns [size] [scale] [intens] [transp [transp2]] [trailing-text]

其中括号中给出的项是可选的，并受所述选项的控制：不带 size 的 -S 选择可选的 size-columns， -H 选择可选的 scale 列， -I 选择可选的 intens 列，而 -t 选择可选的 transp 列。尾随文本始终是可选的。注意：(1) depth 通常是必需的，但如果为 meca 指定了 -Fo，则不需要该列。 (2) 可以使用 -i 重新排列数据记录以匹配预期的格式。

示例

从文本文件 data.txt 中读取数据，只挑选垂直剖面两侧4km的数据点绘图，自动计算作图范围。示例数据下载：coupe/data.txt

#!/usr/bin/env bash
gmt begin coupe_ex1
    gmt coupe data.txt -JX15c/-5c -Sa0.9c -Aa78.43/41.26/78.70/41.05+d90+w4+r -W0.4p -GLIGHTSEAGREEN -Q
    gmt basemap -BWSen -Byaf+l"Depth (km)" -Bxaf+l"Distance (km)"
gmt end show

../../_images/f80a52acef055327220ae4d78d4c0710.png

coupe

语法

输入数据

必须选项

可选选项

数据列顺序

示例

相关模块