sphinterpolate

贡献者:: 周茂

官方文档:: sphinterpolate
简介:

sphinterpolate 读取 lon，lat，z 形式的文件，进行 Delaunay 三角剖分并作球面张力插值。通过 -Q 选项可以使用不同的插值方法。

语法

gmt sphinterpolate [ table ] -Ggrdfile -Iincrement -Rregion [ -D[east] ] [ -Qmode[options] ] [ -T ] [ -V[level] ] [ -Z ] [ -bibinary ] [ -dinodata[+ccol] ] [ -eregexp ] [ -hheaders ] [ -iflags ] [ -qiflags ] [ -rreg ] [ -sflags ] [ -:[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。

-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。

-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

-Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit] (more …): 指定数据范围

可选选项

-D[east]: 用于删掉重复点 [默认不删除，即假定数据中不存在重复]；通过追加 east 参数表示不对在此经度上的点做重复检查

-Qmode[options]

设置用于内插的计算张力因子的方法，用来保证局部形状特征或满足弧段约束 [默认没有张力]

p 分段线性插值，不施加张力
l 使用局部梯度估计进行平滑插值
g[N/M/U] 使用全局梯度估计进行平滑插值。N/M/U 中 N 为使用可变张力时，迭代次数 [3]; M 确定全局梯度时使用的 Gauss-Seidel 迭代次数 [10]; U 最后一次迭代中梯度变化的阈值 [0.01]
s[E/U/N] 平滑。E/U/N [/0/0/3] 中 E 为典型数据值中预期方差； U 为数据偏差的加权平方和的上限。 N 为使用可变张力时的迭代次数。

-T: 使用可变张力; 使用 -Qp 选项时，忽略该选项

-V[level] (more …): 设置 verbose 等级 [w]

-Z: 在内插前，使用最大数据范围 1/(max-min) 进行数据缩放 [默认不缩放]

-bi[ncols][type][w][+l|b] (more …): 设置二进制输入数据的格式

-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）

-qi[~]rows[+ccol][+a|f|s] (more …): 筛选输入的行或数据范围

-r[g|p] (more …): 设置网格配置方式 [默认为网格线配准]

-s[cols][+a|+r] (more …): 设置 NaN 记录的处理方式

-:[i|o] (more …): 交换输入或输出中的第一和第二列

-^ 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

示例

采用分段线性插值由 mars370d.txt 生成全球 1 度分辨率网格

gmt begin mars
    gmt sphinterpolate @mars370d.txt -Rg -I1 -Qp -Gmars.nc
    gmt grdimage mars.nc -JH0/4.5i -B30g30
gmt end show

使用无张力的插值，由 testdata.txt 生成全球 1 度分辨率网格

gmt sphinterpolate testdata.txt -Rg -I1 -Gsolution.nc

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。sphinterpolate 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.

Renka, R, J,, 1997, Algorithm 773: SSRFPACK: Interpolation of scattered data on the Surface of a Sphere with a surface under tension, AMC Trans. Math. Software, 23(3), 435-442.

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必选选项

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参考文献

相关模块