sphdistance
- 官方文档:
- 简介:
在球上创建 Voronoi 距离，节点或自然最邻近网格
sphdistance 读取一个或多个 ASCII（或二进制）坐标文件，使用所有的坐标创建 Voronoi 图。
得到的多边形用来创建球面上的网格，其中网格值为到坐标文件中坐标的最近距离（见 -E ）
。 创建 Voronoi 图使用 STRIPACK 算法。可以使用 sphtriangulate 提前创建多边形文件
以节省时间和运行时所需的空间。
语法
gmt sphdistance [ table ]
-Ggrdfile
-Iincrement
-Rregion
[ -C ]
[ -D ]
[ -Ed|n|z[dist] ]
[ -Lunit ]
[ -Nnodetable ]
[ -Qvoronoi.txt ]
[ -V[level] ]
[ -bbinary ]
[ -dnodata[+ccol] ]
[ -eregexp ]
[ -hheaders ]
[ -iflags ]
[ -jflags ]
[ -qiflags ]
[ -rreg ]
[ -:[i|o] ]
[ --PAR=value ]
必选选项
- 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。
- -G
-Goutgrid[=ID][+ddivisor][+ninvalid] [+ooffset|a][+sscale|a] [:driver[dataType][+coptions]]
输出网格文件名，其中各子选项的含义见 网格文件 。
- -I
- -Ixinc[+e|n][/yinc[+e|n]]
指定X和Y方向的网格间隔
xinc 和 yinc 为 X 和 Y 方向的网格间隔。对于地理坐标，可以指定网格间隔单位 [默认单位为度]
+e 微调X和Y方向范围的最大值，使得其是网格间隔的整数倍（默认会微调 网格间隔以适应给定的数据范围）
+n 表明 xinc 和 yinc 不是网格间隔，而是X和Y方向的节点数。 此时会根据节点数、网格区域范围以及网格配准方式重新计算网格间隔。
注意：
若 yinc 设置为0，则表示其与 xinc 相同
若使用 -Rgrdfile 选项，则网格间隔和配准方式已经根据网格文件自动初始化， 此时依然可以使用 -I 和 -r 覆盖相应的值
- -R
- -Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit]
指定数据范围。 (参数详细介绍)
可选选项
- -C
- -C
用于节省内存。该模块默认在运算过程中同时保存地理坐标和笛卡尔坐标，但对于大型数据 集，这可能会占据很大内存，因此使用该选项可以只保留其中一种坐标以节省内存，必要的 时候 GMT 会自动实现坐标转换。在使用
-Q选项时，该选项无用
- -D
- -D
用于删掉重复点 [默认不删除，即假定数据中不存在重复]
- -E
- -Ed|n|z[dist]
指定球面网格中每个网格值的类型。
d 默认选项，计算球面上网格点到输入坐标的最近距离
n 将网格值设置为所在多边形的 ID
z 将网格值设置为所在多边形的节点（即 Delaunay 三角网的外接圆圆心）上的值
dist 为在球面弧上进行重采样的间隔，默认为 1，单位为度。
- -L
- -Lunit
指定距离计算的单位，可选项包括 e (m)， f (foot)， k (km)， M (mile)，n (nautical mile)，u (survey foot)，或 d (spherical degree)
- -N
- -Nnodetable
从 nodetable 文件度读取每个 Voronoi 多边形相关的节点坐标和面积等信息 [默认从 输出 ASCII 文件的段信息中获取]。
- -Q
- -Qvoronoi.txt
指定 Voronoi 多边形文件 [默认使用输入数据构建 Voronoi 图]。输入数据为二进制文件， 需要
-N选项指定节点信息。
- -V
- -V[level]
设置 verbose 等级 [w]。 (参数详细介绍)
- -bi
- -bi[ncols][type][w][+l|b]
控制二进制文件的输入格式。 (参数详细介绍)
- -bo
- -bo[ncols][type][w][+l|b]
控制二进制文件的输出格式。 (参数详细介绍)
- -d
- -d[i|o]nodata
将某些特定值当作 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)
- -j
- -je|f|g
设置球面距离的计算方式。 (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)
- -r
- -r[g|p]
设置网格配置方式 [默认为网格线配准]。 (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
网格值精度
不管输入数据的精度如何，创建网格文件的 GMT 程序将在内部以 4 字节浮点数组的形式保存网格。 这样做是为了节省内存，而且大多数实际数据都可以使用 4 字节浮点值存储。 具有更高精度的数据（即双精度值）将在 GMT 操作网格或写入新网格时失去该精度。 为了限制处理数据时的精度损失，用户应该始终考虑在处理之前对数据进行归一化。
示例
创建一个球面网格，网格值为到 hotspots.txt 文件中点的最近距离，然后以 200 km
为间隔在球面网格创建等值线，每 1000 km 设置标注
gmt begin map
gmt sphtriangulate @hotspots.txt -Qv -D > t.txt
gmt sphdistance -Rg -I1 -Qt.txt -Gt.nc -Lk
gmt grdcontour t.nc -JG-140/30/7i -C200 -A1000 -Bafg
gmt end show
以 testdata.txt 创建 Voronoi 图，并生成 1 度分辨率的全球距离网格
gmt sphdistance testdata.txt -Rg -I1 -Gglobedist.nc
上述代码也可分成两个命令
gmt sphtriangulate testdata.txt -Qv > voronoi.txt
gmt sphdistance -Qvoronoi.txt -Rg -I1 -Gglobedist.nc
此外，GMT 官方示例 35 展示了使用本模块和全球海岸线创建海洋到海岸线的距离网格。
注意事项
STRIPACK 算法需要输入中不包含重复点。
blockmean 等模块可以将多个接近的点合并成单个点。sphdistance
的 -D 选项也可以删除重复点，但是这通过对点的坐标精确比较实现，对大型
数据集来说，运行可能会很慢。STRIPACK 算法在检测到重复点时，会直接退出执行
参考文献
Renka, R, J., 1997, Algorithm 772: STRIPACK: Delaunay Triangulation and Voronoi Diagram on the Surface of a Sphere, AMC Trans. Math. Software, 23(3), 416-434.