coupe

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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:

    • 北方向为平面的最速下降方向

    • 东方向为平面的走向方向

    • 下方向则根据右手定则确定

语法

gmt coupe [ files ] -Jparameters -Rregion -Aparameters -S<format><scale>[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]] [ -Bparameters ] [ -Efill ] [ -Fmode[args] ] [ -Gfill ] [ -L[pen] ] [ -M ] [ -N ] [ -Q ] [ -Tnplane[/pen] ] [ -U[stamp] ] [ -V[level] ] [ -Wpen ] [ -X[a|c|f|r][xshift[u]] ] [ -Y[a|c|f|r][xshift[u]] ] [ -Zcpt ] [ -dinodata ] [ -eregexp ] [ -hheaders ] [ -iflags ] [ -pflags ] [ -ttransp ] [ -:[i|o] ] [ --PAR=value ]

必须选项

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。

-Jprojection (more …)

设置地图投影方式

-Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit] (more …)

指定数据范围

-A

以多种方式指定剖面

-Aalon1/lat1/lon2/lat2/dip/p_width/dmin/dmax[+f]

  • 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)

  • p_width 剖面的宽度(即剖面不是一个平面,而是一个有厚度的长方体)

  • dmin/dmax 是沿着最速下降方向(“北”方向)的最小、最大距离(对于垂直平面,可以理解为限制地震深度范围)

  • +f 表示根据剖面的参数自动计算边框的范围

-Ablon1/lat1/strike/p_length/dip/p_width/dmin/dmax[+f]

  • lon1/lat1 剖面起点的经纬度

  • strike 是剖面的走向

  • p_length 是剖面的长度

  • 其他参数与 -Aa 相同

-Acx1/y1/x2/y2/dip/p_width/dmin/dmax[+f]

-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/p_length/dip/p_width/dmin/dmax[+f]

-Ab 选项相同,只是 x/y 为笛卡尔坐标而不是地理坐标

-S<format><scale>[+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

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约定的震源机制格式。输入文件的具体格式为:

X  Y  depth  strike  dip  rake  mag  [newX  newY]  [title]
  • XY 为震源经度和纬度

  • depth 为震源深度,单位为km

  • strikediprake 为断层的三个基本参数,单位为度

  • mag 为地震震级

  • newXnewY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 XY 处,指定新的震源球放置位置 newXnewY 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]
  • XY 为震源经度和纬度

  • depth 为震源深度,单位为km

  • 两组 strikediprake 为两个断层面的基本参数

  • mantissaexponent 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

  • newXnewY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 XY 处,指定新的震源球放置位置 newXnewY 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]
  • XY 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

  • newXnewY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 XY 处,指定新的震源球放置位置 newXnewY 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-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]
  • XY 为震源经度和纬度

  • depth 为震源深度,单位为km

  • strike1dip1 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

  • newXnewY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 XY 处,指定新的震源球放置位置 newXnewY 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]
  • XY 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

  • expTvalue 等的指数部分

  • newXnewY 震源球在图上的经纬度[可选]。默认震源球会放在 XY 处,指定新的震源球放置位置 newXnewY 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)

  • z 只绘制地震局的各向异性部分 (DC+CVLD)

可选选项

-Bparameters (more …)

设置底图边框和轴属性

-Efill

扩张部分的填充色 [默认为白色]

-Fmode[args]

设置多个属性,可重复使用多次

-Fssymbol[size][+ffont][+jjustify][+odx[/dy]]

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。

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 默认位于震源球上方。使用 +f 控制其字体,+j 控制其位置,+o 进一步控制其偏移量。

-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; PsymbolTsymbol 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

-Fgfill

设置P轴符号的填充色

-Fppen

设置P轴符号的画笔属性

-Ftpen

设置T轴符号的画笔属性

-Fr[fill]

在震源球标签后加一个方框 [默认填充色为白色]

-Gcolor

指定压缩部分的填充色 [默认为黑色]

-L[pen]

设置震源球外部轮廓的线条属性

-M

所有震级使用相同的大小,具体大小由 -S 选项的 scale 参数决定。

-N

地图区域外的震源球也要绘制,默认不绘制。

-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[nplane][/pen]

绘制断层平面。

nplanes 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

pen 为画笔属性。

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[label][+c][+jjust][+odx/dy] (more …)

在图上绘制GMT时间戳logo

-V[level] (more …)

设置 verbose 等级 [w]

-W[pen]

设置断层平面的画笔属性 [默认为 default,black,solid]

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

-Y[a|c|f|r][yshift[u]] (more …)

移动绘图原点

-Zcpt

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。

-dinodata (more …)

将输入数据中值为 nodata 的列替换为 NaN

-e[~]“pattern” | -e[~]/regexp/[i] (more …)

筛选或剔除匹配指定模式的数据记录

-h[i|o][n][+c][+d][+msegheader][+rremark][+ttitle] (more …)

跳过或生成指定数目的头段记录

-icols[+l][+sscale][+ooffset][,][,t[word]] (more …)

设置输入数据列及简单变换(0表示第一列,t 表示文本列)

-p[x|y|z]azim[/elev[/zlevel]][+wlon0/lat0[/z0]][+vx0/y0] (more …)

设置3D透视视角

-t[transp] (more …)

设置图层透明度(百分比)。取值范围为0(不透明)到100(全透明)

-:[i|o] (more …)

交换输入或输出中的第一和第二列

-^-

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 -

-++

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 gmt.conf

示例 ---

矩张量形式的震源机制解,剖面的起点为130E 43N,终点为140E 36N,90度剖面,即垂直剖面。压缩部分为黑色。建议使用上 -N,这样可以防止漏画:

#!/bin/bash
gmt begin profile
gmt coupe -JX15c/-6c -Sd0.8 -Aa130/43/140/36/90/100/0/700+f -Gblack -Q -N << EOF
131.55 41.48 579  1.14 -0.10 -1.04 -0.51 -2.21 -0.99 26 X Y
133.74 41.97 604  6.19 -1.14 -5.05 -0.72 -9.03 -4.24 25 X Y
135.52 37.64 432  0.95  0.11 -1.06 -0.20 -2.32  0.90 25 X Y
138.37 42.85 248 -2.49  3.40 -0.91  3.09  0.83 -3.64 25 X Y
EOF
gmt basemap -BWS -Byaf+l"Focal depth (km)" -Bxaf+l"Distance (km)"
gmt end show

相关模块

meca, polar, basemap, plot