ASCII表

ASCII表简介

ASCII表是最常见的数据形式,可以用编辑器直接编辑。ASCII表常用于表示点、线或多边形。表数据中有N行M列,每行称为一个记录,每列称为一个字段。一个记录内的字段之间用空格、制表符、逗号或分号分隔。每个字段可以是整数(如 12)、浮点数(如 20.34)、地理坐标(如 12:23:44.5W)、绝对时间(如 2010-10-20T10:30:53.250)、相对时间(如 30t)。同时,GMT还可以处理大多数CVS(Comma-Separated Values)文件,包括被双引号扩起来的数字。

例如:

# This is a comment line
# lon      lat  evdp
# This is another comment line
133.949  34.219  20
133.528  34.676  15
130.233  33.410  43
135.133  35.313  35
131.377  34.398  22
132.792  34.457  34
133.620  34.936  6
131.101  32.811  23
129.435  33.212  55
133.144  33.647  67

记录中以 # 开头的行,即第一列是 # 的记录,会被当做注释行直接忽略,不算在N个记录之内。所以这个ASCII表可以认为有10行3列,三列数据分别代表经度、纬度和深度。

不同的模块和选项的组合通常会对数据的列数有不同的要求,每列数据的含义也会不同。因而需要根据具体情况去准备数据。准备数据的过程中可能会用到GMT的 -i 和 -o 选项 以及 gawk 等工具。

在输出 ASCII 表时,字段之间默认用 TAB 键分隔,可以通过修改 IO_COL_SEPARATOR 来设置字段的分隔符,

文件头记录

在第一个记录前,可以有一个或多个与数据无关的记录,称为文件头记录(file header records)。以 # 开头的注释行也算作是文件头记录的一部分,只是其会被自动忽略。其它不以 # 开头但与数据无关的行,也是文件头记录。当存在这些非注释行的文件头记录时,则需要使用 -h 选项 选项或设置参数 IO_N_HEADER_RECS 跳过这些文件头记录。

下面的ASCII表中有四个文件头记录(3个注释行和1个非注释行),需要使用 -h4 选项跳过该文件头段记录:

# This is a comment line
# lon      lat  evdp
# This is another comment line
2015-01-05 10:20:30.456 15 45 60 6.0
133.949  34.219  20
133.528  34.676  15
130.233  33.410  43
135.133  35.313  35
131.377  34.398  22
132.792  34.457  34
133.620  34.936  6
131.101  32.811  23
129.435  33.212  55
133.144  33.647  67

多段数据与数据段头记录

以绘制断层为例,在绘制断层的时候,可以将每条断层线的经纬度信息分别放在单独的文件中。但当断层数量很多时,这样做会导致目录下有太多数据文件而混乱不堪。为了解决类似的问题,GMT引入了多段数据的概念。

多段数据,顾名思义,就是一个文件中包含了多个数据段。为了区分每个数据段,需要在每段数据的开头加上一个额外的数据段头记录(segment header records)来标记一段新数据的开始。

数据段头记录总是以某个特定的字符作为开头,GMT默认的段头记录的标识符为 >,即所有以 > 开头的行都会被认为是一个段头记录,其标志着新一段数据的开始。

下面是一个包含两个数据段的多段数据,每段数据分别构成一个多边形:

>
10  20
15  30
5   25
>
20  20
35  30
40  40
35  40

可以使用如下命令绘制上面的多段文件:

gmt plot input.dat -JX10c -R0/50/0/50 -Baf -W1p -Gred -pdf lines

用户可以通过设置 IO_SEGMENT_MARKER 将段头记录的标识符修改为任意字符,例如 @%等。 IO_SEGMENT_MARKER 可以取两个特殊的值:

  • B 表示用空行作为数据段的分隔符

  • N 表示用一个所有列都是NaN的记录作为数据段分隔符

同样,可以将 IO_SEGMENT_MARKER 设置为两个以逗号分隔的字符,则为输入和输出指定了不同的段分隔符。

数据段头记录中的额外属性

数据段头记录不仅用于标记数据段的开始,还可以额外指定该段数据的其它属性。比如在绘制线段时,可以在段头记录中加上如下一系列选项,以分别控制每段线段的属性:

  • -W 指定当前数据段的画笔颜色

  • -G 指定当前数据段的填充色

  • -Z 设置当前数据段对应的Z值,并从CPT文件中获取Z值对应的颜色作为其颜色

  • -L 设置当前数据段的标签信息

  • -T 设置当前数据段的一般描述信息

  • -Ph 表明当前数据段构成的闭合多边形位于另一个闭合多边形的内部

下面的多段数据,分别设置两段数据拥有不同的画笔颜色和填充色:

> -W2p,red -Glightred
10  20
15  30
12  25
> -W2p,blue -Glightblue
22  20
30  30
40  50
35  44

可以使用如下命令绘制上面的多段数据:

gmt plot input.dat -JX10c -R0/50/0/50 -Baf -W1p -Gred -pdf lines

查看绘图结果可以发现,数据段头记录中的选项参数会覆盖命令行中相应选项的值。