✍️ 何星辰 , 田冬冬 • 📅 2025-10-16

# originater

官方文档:

  originater

简介:

  将海山与最近的热点点源关联起来

originater 从 table （或标准输入）中读取 (longitude, latitude, height, radius, crustal_age) 数据记录， 并使用给定的绝对板块运动（APM）阶段或整体重建旋转文件，以及热点位置列表， 来确定每个海山最可能的起源（热点）。它通过计算随时间变化的流线， 并找出与所有热点的最近接点来实现这一点 [Wessel, 1999]。 输出包含输入记录，并为每个最近的 n_hs 个热点附加四个额外字段： 热点 ID（例如 HWI）、最近流线段的阶段 ID、海山的伪年龄， 以及与热点的最近距离（单位 km）。参见选项 -: 了解如何读取 (latitude, longitude, height, radius, crustal_age) 格式的文件。

## 语法

gmt originater [ table ] `-E` rot_file|ID1-ID2|lon/lat/angle[+i] `-F` hs_file[+d] [ `-D` d_km ] [ `-L`[l|t|w| L|T|W] ] [ `-N` upper_age ] [ `-Q` r/t ] [ `-S`[n_hs] ] [ `-T` ] [ `-V`[level] ] [ `-W` maxdist ] [ `-Z` ] [ `-bi` binary ] [ `-di` nodata[+c col] ] [ `-e` regexp ] [ `-h` headers ] [ `-i` flags ] [ `-q` flags ] [ `-s` flags ] [ `-:`[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

-E

-E rot_file|ID1-ID2|lon/lat/angle[+i]

  可通过以下三种方式之一指定旋转参数：

  - 提供一个包含旋转参数的文件。该文件必须为每个旋转包含一条记录， 每条记录的格式如下：

    lon lat tstart [tstop] angle [ khat a b c d e f g df ]

    其中 tstart 和 tstop 以百万年（Myr）为单位，lon lat angle 均以度为单位。 tstart 和 tstop 分别为阶段的起始与结束年龄。 若记录中未提供 tstop，则表示为一次总重建旋转，此时 tstop 默认设为 0， 且文件中其他记录也不应指定 tstop。 若旋转的协方差矩阵 C 可用，则必须按照括号中列出的九个可选项提供： 此处 C = (g/khat)*[ a b d; b c e; d e f ]， 即 C 由三个行向量组成。 若拟合旋转的自由度 (df) 为 0 或未给出，则默认设置为 10000。 文件中空行以及以 # 开头的记录将被忽略。

  - 提供由两个板块 ID 组成的文件名（以连字符连接，例如 PAC-MBL）， 程序将从 GPlates 旋转数据库中提取相应的旋转参数。 若未找到对应旋转，将返回错误。

  - 直接指定 lon/lat/angle，即旋转极的经度、纬度与旋转角度（均以度为单位）， 用于单一的总重建旋转。

    无论采用哪种方式，都可以在参数后附加 +i， 表示希望对旋转进行反转（invert rotation）。

-F

-F hs_file[+d]

  指定包含热点位置的文件。 该文件必须为每个热点包含一条记录，每条记录的格式如下：

  lon lat hs_abbrev hs_id r t_off t_on create fit plot name

  例如，夏威夷的记录可能为：

  205 20 HWI 1 25 0 90 Y Y Y Hawaii

  大多数应用仅需前四列，即最小热点信息记录。 - hs_abbrev 为最长 3 个字符的热点缩写； - hs_id 为 1–32 的整数； - r 为热点位置不确定性（单位 km）； - t_off 与 t_on 表示热点的活动时间范围； - create、fit、plot 为 Y/N，分别表示是否参与 ID 网格计算、是否用于旋转拟合、是否用于绘图； - name 为最长 32 字符的热点名称。

  空行与以 # 开头的记录将被忽略。

  若附加 +d，则会查找名为 hs_abbrev_drift.txt 的热点漂移表， 文件可位于当前目录、hs_file 所在目录或 GMT_DATADIR 指定路径中。 若找到该文件，则会按时间插值得到热点随时间的位置 [默认固定]。

## 可选选项

-D

-D d_km

  设置流线采样间隔（单位 km）[默认 5]。

-L

-L[l|t|w| L|T|W]

  仅输出最近热点的最近接点（忽略 `-S`）。 选项说明： - -Lt → (time, dist, z) [默认] - -Lw → (omega, dist, z) - -Ll → (lon, lat, time, dist, z)

  dist 默认单位为 km；若使用大写修饰符 TWL，则 dist 单位为球面度。

-N

-N upper_age

  设置延伸到最老阶段的最大时间 [默认不延伸]。

-Q

-Q r/t

  输入文件仅包含 (x, y, z) 时，指定常数 r 与 t 值以补充每条记录。

-S

-S[n_hs]

  设置需报告的最近热点数量 [默认 1]。

-T

-T

  截断超过 `-N` 指定上限年龄的海山年龄 [默认不截断]。

-V

-V[level]

  设置 verbose 等级 [w]。 (参数详细介绍)

-W

-W maxdist

  仅报告流线与任意热点最近距离小于 maxdist 的海山 [默认报告所有海山]。

-Z

-Z

  在输出记录中使用热点编号而非名称标签。

-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)

-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)

-q

-q[i|o][~]rows[+c col][+a|f|s]

  对输入或输出的行进行筛选，该选项在一定程度上可以代替 gawk 的某些功能。 (参数详细介绍)

-s

-s[cols][+a|+r]

  设置 NaN 记录的处理方式。 (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

## 大地坐标与地心坐标

所有球面旋转均作用于地心坐标。 这意味着输入的数据点和网格被视为采用大地坐标表示， 在进行旋转之前，必须先将其转换为地心坐标。 旋转操作完成后，最终重建得到的点将再转换回大地坐标。 如果将椭球设置参数 PROJ_ELLIPSOID 更改为 Sphere， 则可跳过此默认的转换过程。

## 示例

若要根据文件 seamounts.txt 中的 (x, y, z, r, tc) 点， 使用 DC85.txt 欧拉极文件与 pac_hs.txt 热点列表， 求每个海山最可能的两个热点来源，可运行:

    gmt originater seamounts.txt -S2 -EDC85.txt -Fpac_hs.txt > origins.txt

若要根据海山位置、观测年龄和旋转模型计算预测年龄与到最近热点的距离，可运行:

      echo "1.55 -8.43 52.3" | gmt originater -FONeill_2005_hotspots.txt \
    -EOMS2005_APM_fixed.txt -Q1/120 -Lt

其中 52.3 Ma 为观测年龄。输出为：70 -95.486 52.3。若使用移动热点模型，命令为:

      echo "1.55 -8.43 52.3" | gmt originater -FONeill_2005_hotspots.txt+d \
    -EOMS2005_APM_smooth.txt -Q1/120 -Lt

输出为：80 -213.135 52.3负距离表示最近接点位于热点以东。

## 备注

GMT 内置 EarthByte 旋转模型 Global_EarthByte_230-0Ma_GK07_AREPS.rot。 若需使用其他旋转文件，可设置环境变量 GPLATES_ROTATIONS 指向该文件。

## 相关模块

grdrotater, grdspotter, project, mapproject, backtracker, pmodeler, grdpmodeler, grdrotater, hotspotter

## 参考文献

Wessel, P., 1999, "Hotspotting" tools released, EOS Trans. AGU, 80 (29), p. 319.