✍️ 田冬冬 , 陈箫翰 , 周茂 , 王亮 • 📅 2026-01-05

# meca

官方文档:

  meca

简介:

  绘制震源机制解

## 语法

gmt meca [ table ] `-J` parameters `-R` region `-S` format[scale][+a angle][+f font][+j justify][+l][+m][+o dx[/dy]][+s reference] [ `-A`[+g[fill]][+o dx[/dy]][+p pen][+s[symbol]size] ] [ `-B`[p|s]parameters ] [ `-C` cpt ] [ `-D` depmin/depmax ] [ `-E` fill ] [ `-F` mode[args] ] [ `-G` fill ] [ `-H`[scale] ] [ `-I`[intens] ] [ `-L`[pen] ] [ `-N` ] [ `-T`[plane][+p pen] ] [ `-U`[stamp] ] [ `-V`[level] ] [ `-W` pen ] [ `-X`[a|c|f|r][xshift] ] [ `-Y`[a|c|f|r][yshift] ] [ `-di` nodata[+c col] ] [ `-e` regexp ] [ `-h` headers ] [ `-i` flags ] [ `-p` flags ] [ `-qi` flags ] [ `-t` transp ] [ `-:`[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

-J projection

  设置地图投影方式。 (参数详细介绍)

-R

-R xmin/xmax/ymin/ymax[+r][+u unit]

  指定数据范围。 (参数详细介绍)

备注

请注意，下面的各个震源机制解格式中， 设置新的震源球放置位置 newX 和 newY 必须另外再加上 `-A` 选项后才可生效。

-S

-S format[size][+a angle][+f font][+j justify][+l][+m][+o dx[/dy]][+s reference]

  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。

  size 表示震级为 5 时的震源球大小（即标量地震矩 \(M_0 = 4.0 \times 10^{23}\) dyn cm）。 其他的震源球半径与震级成正比变化。使用 +l 则半径将与地震矩成正比。 使用 +s 把参考震级（或地震矩）从 5 级改为 reference。 使用 +m 则不同震级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。

  - +a angle ：设置标签文本字符串的角度

  - +f font ：设置标签文本字符串的文本属性（大小、字体名称、颜色）

  - +j justify ：设置标签相对于震源球的位置 [默认为 BC，即正上方]

  - +o dx[/dy] ：设置标签的额外偏移量

  注意：如果不给出 size，则需要从输入数据中读取 size 列。详细说明请参考 数据列顺序 。

  -S format 可以指定为如下格式：

  -Sa

    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]

  -Sc

    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|z

    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），张量的迹为零且行列式为零

    - z 表示仅绘制地震矩的各向异性部分（DC+CLVD），张量的迹为零

    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。

  -Sp

    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|t

    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)，张量的迹为零且行列式为零

    - t 只绘制地震矩的各向异性部分 (DC+CVLD)，张量的迹为零

## 可选选项

-A

-A[+g[fill]][+o dx[/dy]][+p pen][+s[symbol]size]

  在 (newX,newY) 处绘制震源球。

  默认会在数据输入所指定的 (X,Y) 坐标处绘制震源球。使用 `-A` 选项， 则将震源球绘制在 (newX,newY) 处，并绘制一条连接原始位置和偏移后震源球位置的直线。

  使用 +s size 可以在原始位置放置一个小符号并设置符号大小。 默认符号是圆圈，可设置 symbol 更改为 plot 中的任何标准几何符号。 该符号将使用震源球的颜色填充，但也可以选择固定颜色 (+g fill) 或不填充 (+g)。

  连线的画笔属性默认为 `-W` 设置的值，但可以使用 +p pen [0.25p] 进行覆盖。

  使用 +o 将 (newX,newY) 解释为绘图偏移量，也可以给所有地震设置统一的的偏移量 dx/dy。

-B

-B parameters

  设置底图边框和轴属性。 (参数详细介绍)

-C

-C cpt

  指定CPT文件，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 depmin/depmax

  只绘制震源深度在 depmin 和 depmax 之间的地震。

-E

-E fill

  震源球拉伸部分的填充色[默认为白色]

-F

-F mode[args]

  设置多个属性，可重复使用多次。

  -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]

  -Fe fill

    设置T轴符号的填充色或填充图案

  -Fg fill

    设置P轴符号的填充色或填充图案

  -Fp pen

    设置P轴符号的画笔属性

  -Ft pen

    设置T轴符号的画笔属性

  -Fo

    使用旧版本的 psvelomeca 命令的输入数据格式，即不需要第三列的深度信息

  -Fr[fill]

    在震源球标签后加一个方框 [默认填充色为白色]

  -Fz[pen]

    地震矩的各向异性部分的画笔属性

-G

-G fill

  指定压缩部分的填充色[默认值为黑色]

-H

-H[scale]

  不带参数使用 -H 选项会从输入数据读取 scale 列作为缩放比例，对每一条记录的符号大小和画笔宽度进行缩放。 也可以附加 scale 参数指定一个统一的缩放比例。详细说明请参考 数据列顺序 。

-I

-I intens

  使用 intens 值（±1 范围内），通过模拟光照来调节压缩区填充颜色 [默认无]。 如果未提供光照强度值，将从输入数据中读取 intens 列。详细说明请参考 数据列顺序 。

-L

-L[pen]

  设置震源球外部轮廓的线条属性 [默认由 `-W` 选项决定]。

-N

-N

  地图区域外的震源球也要绘制，默认不绘制

-T

-T[plane][+p pen]

  绘制节面并勾勒出透明的球体轮廓。 planes 可以取：

  - 0 绘制两个节面 [默认]

  - 1 仅绘制第一个节面

  - 2 仅绘制第二个节面

  附加 +p pen 设置画笔属性 [默认画笔属性由 `-W` 选项设置]。

  对于双力偶机制解而言，`-T` 选项仅绘制节面和圆周使震源球变为透明。 对于非双力偶机制解而言， -T0 在震源球的基础上叠加透明的最佳双力偶解。

-U

-U[label][+c][+j just][+o dx/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

  同时设置所有线条以及符号轮廓的画笔属性 [默认值: 0.25p,black,solid]。

  该选项设置的属性可以被 `-A`、`-L`、`-T`、-Fp、 -Ft或 -Fz 指定的属性替代。

-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

-di nodata

  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][+m segheader][+r remark][+t title]

  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

-i cols[+l][+s scale][+o offset][,...][,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]][+w lon0/lat0[/z0]][+v x0/y0]

  设置3D透视视角。 (参数详细介绍)

-qi

-qi[~]rows[+c col][+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]

带中括号的项是可选的，并受下列选项的控制：

1. 不带参数 size 的 `-S` 需要给出 size 列

2. 不带参数 scale 的 `-H` 需要给出 scale 列

3. 不带参数 intens 的 `-I` 需要给出 intens 列

4. 不带参数的 `-t` 需要给出 transp 列。

尾随文本 trailing-text 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

绘制了两个震源球，位置在其震中处。震源球的大小随震级变化：5 级地震的震源球大小为 1 厘米:

    #!/usr/bin/env bash
    gmt meca -JQ104/15c -R102.5/105.5/30.5/32.5 -Ba -Sa1c -png beachball_1 << EOF
    # 经度 纬度 深度(km) strike dip rake 震级 newX newY ID
    104.33 31.91 39.8 32 64 85 7 0 0 A
    104.11 31.52 27.1 22 53 57 6 0 0 B
    EOF

绘制了两个震源球，位置在其震中处。震源球的大小固定:

    #!/usr/bin/env bash
    gmt meca -JQ104/15c -R102.5/105.5/30.5/32.5 -Ba -Sa1c+m -png beachball_2 << EOF
    # 经度 纬度 深度(km) strike dip rake 震级 newX newY ID
    104.33 31.91 39.8 32 64 85 7 0 0 A
    104.11 31.52 27.1 22 53 57 6 0 0 B
    EOF

震源球大小随震级变化，颜色随深度变化:

    #!/usr/bin/env bash
    gmt begin beachball_3
    gmt basemap -JQ104/15c -R102.5/105.5/30.5/32.5 -Ba -BWSen
    gmt coast -Da -Ia/0.05,black
    gmt makecpt -T0/100/20
    gmt meca -A+s0.2c -Sa1.3c -C << EOF
    # 经度 纬度 深度(km) strike dip rake 震级 newX newY ID
    104.33 31.91 39.8  32 64   85 7.0      0     0 A
    104.11 31.52 27.1  22 53   57 6.0      0     0 B
    103.67 31.13  6.4  86 32  -65 8.0      0     0 C
    103.90 31.34 43.6 194 84  179 4.9 104.18 30.84 D
    103.72 31.44 67.3  73 84 -162 4.9 103.12 31.64 E
    104.12 31.78 12.7 186 68  107 4.7 103.83 32.26 F
    104.23 31.61 62.0  86 63  -51 4.7 104.96 31.69 G
    EOF
    gmt colorbar -DjBL+w5c/0.5c+ml+o0.8c/0.4c -Bx+lDepth -By+lkm
    gmt end show

## 相关模块

polar, coupe, basemap, plot