✍️ 刘珠妹 , 田冬冬 , 陈箫翰  •  📅 2025-11-23

CN-faults: 中国断层数据

CN-faults 数据来自于中国活断层数据库2023版(CAFDv2023), 于2024年7月由中国地震局地质研究所徐锡伟研究团队发布。 该数据库基于约110个活动断层测绘项目和20个城市地区活动断层勘探项目成果汇编更新而成, 反映了中国及邻区活断层调查综合成果。 CAFD(2023)是对第五代区划图成果CAFD(2015)的更新版本。

数据下载

macOS/Linux 用户请下载数据 china-geospatial-data-UTF8.zip(UTF8 编码), Windows 用户请下载数据 china-geospatial-data-GB2312.zip(GB2312 编码)。

数据包中的数据文件 CN-faults.gmt 即为中国区域主要断层。

示例图

绘制全国断层

gmt begin CN-faults
    gmt coast -JM15c -R60/150/0/60 -Baf -W0.5p,black -A10000
    gmt plot CN-faults.gmt -W1p,red
gmt end show
../../_images/6d8334a6359d7b339dd664e215aad29e.png

绘制区域断层

gmt begin CN-regional-faults
    gmt basemap -JM15c -R95/105/25/35 -Baf
    gmt plot CN-faults.gmt -W1p,red
gmt end show
../../_images/57ce715e732a6ec0bff3efbcf494c7ce.png

标注断层名

使用 convert 模块提取数据并修改段头记录信息。 其中 -aL="FN_Ch" 使用OGR/GMT矢量数据格式文件中的 FN_Ch 字段,将它的值设置为数据段头记录中标签信息(即 -L )。 详细说明请参考 -a 选项数据段头记录中的额外属性

$ gmt convert CN-faults.gmt -aL="FN_Ch"
> -L招远—黄墩断裂
119.237289736   35.50975368     0
119.277799736   35.55371168     0
119.318480736   35.61789268     0
119.377370736   35.70849468     0
119.418367736   35.75389168     0
> -L百尺河断裂
119.360213473   36.138556029    0
119.596289331   36.123075645    0
119.647890612   36.119205548    0
...

提取出的数据使用 Shell 管道 | 传送给 plot 模块,并用 -Sq 选项标注断层名。

gmt begin CN-faults-labeling
    # 设置中文字体配置文件 cidfmap 的目录,Windows 下无需此设置
    gmt set PS_CONVERT="C-I${HOME}/.gmt"
    # GMT 处理中文存在一些已知 BUG
    # 需要设置 PS_CHAR_ENCODING 为 Standard+ 以绕过这一BUG
    gmt set PS_CHAR_ENCODING Standard+
    gmt coast -JM10c -RTW -Baf -W0.5p,black
    # -Sqn1 小写的 n 表示标注位置在每段断层的中心,1即只绘制一个标注
    # +Lh 从数据头段 -L 中读取标注文字
    # +f6p,39 设置字体属性,大小为6p,字体编号为39号中文字体
    gmt convert CN-faults.gmt -aL="FN_Ch" | gmt plot -Sqn1:+Lh+f6p,39
gmt end show
../../_images/0cd5b63f48523726d2520a9880df842c.png

根据属性信息提取数据

使用 convert 模块的 -S 选项提取指定属性的数据。 例如,下例中提取出“断层名称”为“红河断裂”的断层数据:

gmt begin CN-single-fault
    gmt basemap -R98/105/22/27 -JM15c -Ba
    # 
    gmt convert CN-faults.gmt -S"FN_Ch=红河断裂" | gmt plot
gmt end show
../../_images/7080d0a09c61a77b5d7439d1cd800ffc.png

提取出“断层名称”为“红河断裂”的断层数据,并标注断层英文名:

gmt begin CN-single-fault-labeling
    gmt basemap -R98/105/22/27 -JM15c -Ba
    # -Sqn1/3c 只能在长度大于3厘米的断层上进行标注,避免断层名标注数量过多过密
    # +n0/0.5c 偏移标注文字的位置,向断层法方向偏移0.5厘米
    gmt convert CN-faults.gmt -S"FN_Ch=红河断裂" -aL="FN_En" | gmt plot -Sqn1/3c:+Lh+f16p+n0/0.5c
gmt end
../../_images/bec3188c10fecf7ef03e1eda5bbd5bbe.png

根据空间范围提取数据

select 模块,可实现矩形范围、缓冲区范围和多边形范围内空间数据的提取。 此处仅以缓冲区范围为例。

gmt begin CN-buffer-fault
    gmt basemap -R109/113/34/37 -JM15c -Ba
    # draw a circle with a radius of 100 km
    echo 111 35.5 200k | gmt plot -SE- -Wblue -fg
    # extract faults within the circle
    gmt select CN-faults.gmt -C111/35.5+d100k -fg | gmt plot
gmt end show
../../_images/a21c4b7128fba1ee2b395d6942efac07.png

数据来源

https://doi.org/10.12031/activefault.china.400.2023.db

数据处理说明

由于原始数据存在少量几何要素为空的错误记录,gmt在直接读取shp文件时会中断报错, 导致绘图数据不完整。因此本社区提供的数据文件经过了如下处理步骤:

  1. 在gis软件中剔除3个几何错误要素(FID编号分别为5784、6429、8424)

  2. 通过ogr2ogr命令,将原始shp文件转为OGR_GMT格式:

ogr2ogr -f "OGR_GMT" CAFD400_V2023_1.gmt CAFD400_V2023_1.shp

数据属性说明

  • FZN_Ch: 中文断裂带名称

  • FZN_En: 英文断裂带名称

  • FN_Ch: 中文断层名称

  • FN_En: 英文断层名称

  • FSN_Ch: 中文断层分段

  • FSN_En: 英文断层分段

  • Fea_Ch: 中文断层分段运动学性质和可探测性

  • Fea_En: 英文断层分段运动学性质和可探测性

  • AGE: 最近活动时代(代码)

  • AGE_Des: 最近活动时代

  • RefE: 数据来源,包括参考文献、工作内容或参考规模。

数据引用

Wu, X., Xu, X., Yu, G., Ren, J., Yang, X., Chen, G., Xu, C., Du, K., Huang, X., Yang, H., Li, K., and Hao, H.: The China Active Faults Database (CAFD) and its web system, Earth Syst. Sci. Data, 16, 3391–3417, https://doi.org/10.5194/essd-16-3391-2024, 2024.