greensplinegmt - عبر الإنترنت في السحابة

برنامج:

اسم

greenspline - أقحم باستخدام وظائف Green للخطوط ذات الأبعاد 1-3

موجز

جرينسبلين [ جدول ] [[1|2|3|4|5,]ملف التدرج ] [[n|v]مختون[/ملف]] [ طريقة ] [ grdfile ] [
زينك[/ينك[/zinc]]] [] [ العقدة ] [ az|س / ص / ض ] [ غرب/الشرق/جنوب/شمالي[/zmin/com.zmax][r]
] [ ج | t | l | r | p | q[فهد]] [ ماسكجريد ] [[مستوى]] [] [ -b] [ -d] [
-f] [ -h] [ -o] [ -x[[-]n]] [ -:[i|o]]

ملحوظة: لا يسمح بمسافة بين علامة الخيار والوسيطات المرتبطة بها.

الوصف

جرينسبلين يستخدم وظيفة Green G (x; x') للشكل والهندسة المختارة ل
استيفاء البيانات في مواقع الإخراج العادية [أو التعسفية]. رياضيا ، الحل
يتألف مثل w(x) = مجموع {c(i) ز (x'; x(i))}، ل i = 1، n، عدد نقاط البيانات
{x(i), w(i)}. مرة واحدة في n معاملات c(i) تم العثور على المجموع يمكن تقييمه في أي وقت
نقطة الإخراج x. اختر من بين الحد الأدنى للانحناء أو التقوس المنتظم أو المستمر
شرائح في الشد لإحداثيات 1-D أو 2-D أو 3-D ديكارت أو سطح كروي
إحداثيات. بعد إزالة الاتجاه الخطي أو المستوي (الأشكال الهندسية الديكارتية) أو الوسطي أولاً
قيمة (سطح كروي) وتطبيع هذه البقايا ، مصفوفة المربعات الصغرى
حل معاملات الشريحة c(i) عن طريق حل n by n نظام خطي
w(j) = مجموع-i {c(i) ز (x(j); x(i))}، ل j = 1، n؛ هذا الحل يعطي بالضبط
استيفاء نقاط البيانات المقدمة. بدلاً من ذلك ، يمكنك اختيار إجراء ملف
تحلل القيمة المفرد (SVD) والقضاء على المساهمة من الأصغر
القيم الذاتية. ينتج عن هذا النهج حل تقريبي. استعادة الاتجاهات والمقاييس
عند تقييم الناتج.

مطلوبة الحجج

لا شيء.

اختياري الحجج

جدول اسم واحد أو أكثر من ASCII [أو ثنائي ، راجع -بي] الملفات التي تحتوي على ملفات x, w البيانات
نقاط. إذا لم يتم تقديم ملف ، فسنقرأ الإدخال القياسي بدلاً من ذلك.

-A[1|2|3|4|5,]ملف التدرج
الحل مقيد جزئيًا بتدرجات السطح v = v*n، حيث v is
حجم التدرج و n اتجاه متجه وحدتها. قد يكون اتجاه التدرج
يتم تحديدها إما عن طريق المكونات الديكارتية (إما متجه الوحدة n وضخامة v
مكونات منفصلة أو متدرجة v مباشرة) أو زوايا كتبت محاور الإحداثيات.
حدد أحد تنسيقات الإدخال الخمسة: 0: بالنسبة إلى البيانات أحادية الأبعاد ، لا يوجد اتجاه ، فقط
حجم التدرج (المنحدر) لذلك يكون تنسيق الإدخال x, ميل. الخيارات 1-2 مخصصة لـ
مجموعات البيانات ثنائية الأبعاد: 1: تحتوي السجلات x, y, السمت, ميل (السمت بالدرجات
تقاس في اتجاه عقارب الساعة من العمودي (شمال) [افتراضي]). 2: تحتوي السجلات x, y,
ميل, السمت (السمت بالدرجات في اتجاه عقارب الساعة من العمودي
(شمال)). الخيارات 3-5 هي إما بيانات ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد: 3: تحتوي السجلات x,
الاتجاهات), v (الاتجاهات) بالدرجات يتم قياسها عكس اتجاه عقارب الساعة من
أفقي (وللمحور الرأسي ثلاثي الأبعاد). 4: تحتوي السجلات x, v. 5: السجلات
تحتوي على x, n, v. قم بإلحاق اسم ملف ASCII بتدرجات السطح (بعد ملف
فاصلة إذا تم تحديد تنسيق).

-C [n | v]مختون[/ملف]
ابحث عن ملاءمة تقريبية للسطح: قم بحل النظام الخطي للشكل
المعاملات بواسطة SVD والقضاء على المساهمة من جميع القيم الذاتية التي نسبتها
إلى أكبر قيمة ذاتية أقل من مختون [الافتراضي يستخدم إزالة Gauss-Jordan
لحل النظام الخطي وتناسب البيانات تمامًا]. اختياريًا ، قم بإلحاق /ملف إلى
احفظ نسب القيمة الذاتية في الملف المحدد لمزيد من التحليل. أخيرًا ، إذا
سلبي مختون ثم يعطى /ملف مطلوب وسيتوقف التنفيذ بعد الحفظ
قيم eigenvalues ​​، أي لا يتم إنتاج مخرجات على السطح. حدد -السيرة الذاتية لاستخدام
أكبر القيم الذاتية اللازمة لشرح مختون ٪ من تباين البيانات. بدلا من ذلك،
تستخدم -كن لتحديد مختون أكبر القيم الذاتية. اذا كان ملف مع -السيرة الذاتية بعدها نحن
حفظ قيم eigenvalues ​​بدلاً من النسب.

-Dطريقة يضبط علامة المسافة التي تحدد كيفية حساب المسافات بين البيانات
نقاط. يختار طريقة 0 لاستيفاء شريحة 1-D الديكارتية: -D0 يعني (x) في المستخدم
وحدات مسافات ديكارتي اختر طريقة 1-3 لشبكة سطحية ديكارتية ثنائية الأبعاد
إقحام: -D1 يعني (x,y) في وحدات المستخدم ، والمسافات الديكارتية ، -D2 من أجل (x,y) في
درجات ومسافات الأرض المسطحة و -D3 من أجل (x,y) بالدرجات ، مسافات كروية في
كم. ثم ، إذا كان PROJ_ELLIPSOID كرويًا ، فإننا نحسب أقواس الدائرة الكبيرة ، وإلا
الجيوديسيا. خيار طريقة = 4 تنطبق على استيفاء شريحة السطح الكروي فقط:
-D4 من أجل (x,y) بالدرجات ، استخدم جيب التمام لأقواس الدائرة الكبيرة (أو الجيوديسية). يختار
طريقة 5 للديكارتي السطحي ثلاثي الأبعاد لاستيفاء شريحة: -D5 يعني (x,y,z) في المستخدم
وحدات ، مسافات ديكارتية.

-Ggrdfile
اسم ملف الإخراج الناتج. (1) إذا كانت الخيارات -R, -I، و ربما -r تم تعييننا
إنتاج جدول إخراج متساوي البعد. سيتم كتابة هذا إلى stdout ما لم -G is
محدد. ملاحظة: للشبكات ثنائية الأبعاد -G مطلوب الخيار. (2) إذا كان الخيار -T is
ثم المختار -G مطلوب وملف الإخراج هو ملف شبكة ثنائي ثنائي الأبعاد. ينطبق
إلى الاستيفاء ثنائي الأبعاد فقط. (2) إذا -N تم تحديده ثم الإخراج هو ASCII (أو
الثنائية؛ ارى -بو) طاولة؛ لو -G لم يتم إعطاء هذا الجدول مكتوبًا وفقًا للمعيار
انتاج. إذا تجاهلت -C or -C0 معطى.

-Iزينك[/ينك[/zinc]]
حدد فترات أخذ العينات متساوية الأبعاد ، على لكل بُعد ، مفصولة بـ
مائلة.

-L Do ليس قم بإزالة الاتجاه الخطي (1-D) أو المسوي (2-D) عندما -D يحدد الوضع 0-3 [
تلك الحالات الديكارتية يتم نمذجة خط أو مستوى المربعات الصغرى وإزالتها ، إذن
المستعادة بعد تركيب شريحة على البقايا]. ومع ذلك ، في الحالات المختلطة مع
كل من قيم البيانات والتدرجات ، أو لبيانات السطح الكروية ، البيانات المتوسطة فقط
تمت إزالة القيمة (ولاحقًا واستعادتها).

-Nالعقدة
ملف ASCII مع إحداثيات مواقع الإخراج المطلوبة x في العمود (الأعمدة) الأول.
نتج عن ذلك w يتم إلحاق القيم بكل سجل ويتم كتابتها في الملف الوارد في
-G [أو stdout إذا لم يتم تحديدها] ؛ ارى -بو للإخراج الثنائي بدلاً من ذلك. هذا الخيار
يلغي الحاجة إلى تحديد الخيارات -R, -Iو -r.

-Qaz|س / ص / ض
بدلاً من تقييم السطح ، خذ المشتق الاتجاهي في az السمت
وإرجاع حجم هذا المشتق بدلاً من ذلك. من أجل الاستيفاء ثلاثي الأبعاد ، حدد
المكونات الثلاثة لاتجاه المتجه المطلوب (سيتم تطبيع المتجه
قبل الاستعمال).

-Rxmin/xmax[/ymin/ymax[/com.zminzmax]]
حدد المجال لشبكة متساوية البعد حيث تكون تنبؤات المخرجات
مطلوب. يتطلب -I واختياريا -r.

1-د: منح xmin / xmax، الحد الأدنى والحد الأقصى x إحداثيات.

2-د: منح xmin / xmax / ymin / ymax، الحد الأدنى والحد الأقصى x و y إحداثيات. هؤلاء
قد تكون ديكارتية أو جغرافية. إذا كانت جغرافية ، إذن غرب, الشرق, جنوبو
شمالي حدد منطقة الاهتمام ، ويمكنك تحديدها بالدرجات العشرية
أو بتنسيق [+ -] dd: mm [: ss.xxx] [W | E | S | N]. الاختزالان -Rg و -بحث وتطوير الوقوف
المجال العالمي (0/360 و -180 / + 180 في خط الطول على التوالي ، مع -90 / + 90 بوصة
خط العرض).

3-د: منح xmin / xmax / ymin / ymax / zmin / zmax، الحد الأدنى والحد الأقصى x, y و z
إحداثيات. راجع القسم ثنائي الأبعاد إذا كانت إحداثياتك الأفقية جغرافية ؛
لاحظ الاختصارات -Rg و -بحث وتطوير لا يمكن استخدامها إذا تم تحديد مجال ثلاثي الأبعاد.

-Sc | t | l | r | p | q [فهد]
حدد واحدًا من ستة خطوط مختلفة. يتم استخدام الأولين للأبعاد 1-D أو 2-D أو 3-D
الخطوط الديكارتية (انظر -D للمناقشة). لاحظ أن جميع قيم التوتر هي
من المتوقع أن يكون التوتر الطبيعي في النطاق 0 t <1: (c) أدنى انحناء
خدد [ساندويل، 1987] ، (t) شريحة الانحناء المستمر في التوتر [السفن و
بيركوفيتشي، 1998] ؛ ألحق توتر[/مقياس] مع توتر في النطاق 0-1 و
قم بتوفير مقياس طول اختياريًا [الافتراضي هو متوسط ​​تباعد الشبكة]. التالي هو
شريحة 1-D أو 2-D: (l) خطي (1-D) أو خطي خطي (2-D) ؛ هذه تنتج
الإخراج الذي لا يتجاوز نطاق البيانات المعطاة. التالي هو 2-D أو 3-D
شريحة: (r) شريحة منتظمة في التوتر [ميتاسوفا و MITAS، 1993] ؛ مرة أخرى ، إلحاق
توتر اختيارية مقياس. الأخيرين عبارة عن شرائح سطحية كروية وكلاهما
يعني -D4 :(p) الحد الأدنى لشكل الانحناء [باركر، 1994] ، (q) الانحناء المستمر
تمدد في التوتر [السفن و بيكر، 2008] ؛ ألحق توتر. جي (x'; x') ل
الطريقة الأخيرة أبطأ في الحساب (حل متسلسل) لذلك نقوم بحساب القيم مسبقًا و
استخدم بحث تكعيبي تكعيبي بدلاً من ذلك. إلحاق اختياريًا +nN (غير مألوف
عدد صحيح) لتغيير عدد النقاط التي يجب استخدامها في إعداد الشريحة [10001]. المنتهية
مجموع Legendre به خطأ اقتطاع [1e-6] ؛ يمكنك خفض ذلك عن طريق الحاق +eقصر
على حساب وقت تشغيل أطول.

-Tماسكجريد
للاستيفاء ثنائي الأبعاد فقط. فقط قم بتقييم الحل عند العقد الموجودة في ملف ماسكجريد
التي لا تساوي NaN. هذا الخيار يلغي الحاجة إلى تحديد الخيارات -R,
-Iو -r.

-الخامس[مستوى] (أكثر ...)
حدد مستوى الإسهاب [ج].

-W توقع أوزان البيانات في عمود الإدخال النهائي ، وعادةً ما يتم التعبير عنها بالوزن = 1 /
سيجما ، عدم اليقين في البيانات. ينتج عن هذا تناسب المربعات الصغرى المرجح. ملحوظة
أن هذا له تأثير فقط إذا -نسخة .

-بي [ncols] [ر] (أكثر ...)
حدد المدخلات الثنائية الأصلية. [الإعداد الافتراضي هو 2-4 أعمدة إدخال (x,w) ؛ الرقم يعتمد
على البعد المختار].

-بو [ncols][نوع] (أكثر ...)
حدد الناتج الثنائي الأصلي.

-د [i | س]لايوجد بيانات (أكثر ...)
استبدل أعمدة الإدخال التي تساوي لايوجد بيانات مع NaN وقم بالعكس عند الإخراج.

-f [i | س]كولينفو (أكثر ...)
حدد أنواع البيانات الخاصة بأعمدة الإدخال و / أو الإخراج.

-h [i | o] [n] [+ ج] [+ د] [+ صتعليق] [+ صلقب] (أكثر ...)
تخطي أو إنتاج سجل (سجلات) رأس.

-iالعواميد[l] [sمقياس] [سعوض] [، ] (أكثر ...)
حدد أعمدة الإدخال (0 هو العمود الأول).

-oالعواميد[، ...] (أكثر ...)
حدد أعمدة الإخراج (0 هو العمود الأول).

-r (أكثر ...)
تعيين تسجيل عقدة البكسل [خط الشبكة].

-x [[-]n] (أكثر ...)
حد عدد النوى المستخدمة في الخوارزميات متعددة الخيوط (مطلوب OpenMP).

-^ or م -
اطبع رسالة قصيرة حول صيغة الأمر ، ثم قم بالخروج (ملاحظة: في Windows
استخدم فقط -).

-+ or م +
اطبع رسالة (تعليمات) استخدام شاملة ، بما في ذلك شرح أي منها
خيار خاص بالوحدة النمطية (ولكن ليس خيارات GMT الشائعة) ، ثم يخرج.

-? or لا الحجج
اطبع رسالة استخدام (مساعدة) كاملة ، بما في ذلك شرح الخيارات ، بعد ذلك
المخارج.

--الإصدار
اطبع نسخة GMT واخرج.

--إظهار- datadir
طباعة المسار الكامل إلى دليل مشاركة GMT والخروج.

1-D أمثلة

لإعادة تشكيل ملف x,y بيانات عشوائية غاوسية تم إنشاؤها بواسطة جمتمات وتخزينها في 1D.txt ،
طلب الإخراج كل 0.1 خطوة من 0 إلى 10 ، وباستخدام الحد الأدنى من الشريحة المكعبة ، حاول

GMT الرياضيات -T0 / 10/1 0 1 NRAND = 1D.txt
gmt psxy -R0 / 10 / -5 / 5 -JX6i / 3i -B2f1 / 1 -Sc0.1 -Gblack 1D.txt -K> 1D.ps
gmt greenspline 1D.txt -R0 / 10 -I0.1 -Sc -V | psxy -R -J -O- رقيق >> 1D.ps

لتطبيق شد في الشد بدلاً من ذلك ، باستخدام شد بمقدار 0.7 ، حاول

gmt psxy -R0 / 10 / -5 / 5 -JX6i / 3i -B2f1 / 1 -Sc0.1 -Gblack 1D.txt -K> 1Dt.ps
gmt greenspline 1D.txt -R0 / 10 -I0.1 -St0.7 -V | psxy -R -J -O -Whin >> 1 Dt.ps

2-D أمثلة

لعمل شبكة موحدة باستخدام الحد الأدنى من شريحة الانحناء لنفس مجموعة البيانات الديكارتية
من Davis (1986) المستخدم في المرجع الفني GMT ومثال كتاب الطبخ 16 ، حاول

gmt greenspline table_5.11 -R0 / 6.5 / -0.2 / 6.5 -I0.1 -Sc -V -D1 -GS1987.nc
gmt psxy -R0 / 6.5 / -0.2 / 6.5 -JX6i -B2f1 -Sc0.1 -Gblack table_5.11 -K> 2D.ps
gmt grdcontour -JX6i -B2f1 -O -C25 -A50 S1987.nc >> 2D.ps

لاستخدام الخطوط الديكارتية في التوتر ولكن فقط تقييم الحل حيث قناع الإدخال
الشبكة ليست NaN ، حاول

بتوقيت جرينتش جرينسبلاين table_5.11 -Tmask.nc -St0.5 -V -D1 -GWB1998.nc

لاستخدام الخطوط الديكارتية المعممة في التوتر وإرجاع حجم السطح
منحدر في اتجاه الشمال الغربي ، حاول

gmt greenspline table_5.11 -R0 / 6.5 / -0.2 / 6.5 -I0.1 -Sr0.95 -V -D1 -Q-45 -Gslopes.nc

أخيرًا ، لاستخدام شرائح الانحناء الدنيا الديكارتية في استعادة السطح حيث
بيانات الإدخال هي قيمة سطح واحدة (pt.d) والقيود المتبقية تحدد فقط
منحدر السطح واتجاهه (منحدرات د) ، استخدام

gmt greenspline pt.d -R-3.2 / 3.2 / -3.2 / 3.2 -I0.1 -Sc -V -D1 -A1، slopes.d -Gslopes.nc

3-D أمثلة

لإنشاء جدول شبكة ديكارتي ثلاثي الأبعاد موحد بناءً على البيانات الموجودة في table_3 في Davis
(1986) الذي يحتوي على x,y,z مواقع وقياس تركيزات أكسيد اليورانيوم (في
في المئة) ، حاول

gmt greenspline table_5.23 -R5 / 40 / -5 / 10/5/16 -I0.25 -Sr0.85 -V -D5 -G3D_UO2.txt

2-D كروي سطح أمثلة

لإعادة إنشاء مثال Parker [1994] على شبكة عالمية 1x1 درجة ، بافتراض أن البيانات موجودة
ملف mag_obs_1990.d ، حاول

جرينسبلاين -V -Rg -Sp -D3 -I1 -GP1994.nc mag_obs_1990.d

للقيام بنفس المشكلة ولكن مع تطبيق شد بمقدار 0.85 ، استخدم

الخط الأخضر -V -Rg -Sq0.85 -D3 -I1 -GWB2008.nc mag_obs_1990.d

الاعتبارات

1. في الحالات الديكارتية ، نستخدم وظائف Green-space ، وبالتالي لا توجد حدود
يتم تطبيق الشروط على حواف المجال المحدد. لمعظم التطبيقات
هذا جيد لأن المنطقة عادةً ما يتم تعيينها بشكل تعسفي لتعكس مدى نطاق
البيانات. ومع ذلك ، إذا كان طلبك يتطلب شروطًا حدودية معينة ، فيمكنك ذلك
فكر في استخدام سطح بدلا من ذلك.

2. في جميع الحالات ، يتم الحصول على الحل عن طريق قلب أ n x n مصفوفة الدقة المزدوجة ل
معاملات الوظيفة الخضراء ، أين n هو عدد قيود البيانات. ومن ثم ، الخاص بك
قد تضع ذاكرة الكمبيوتر قيودًا على حجم مجموعات البيانات التي يمكنك معالجتها
جرينسبلين . المعالجة المسبقة لبياناتك باستخدام بلوكمين
, com.blockmedian الطرق أو بلوكمودي is
موصى به لتجنب التعرج وقد يتحكم أيضًا في حجم n. للحصول على معلومات ، إذا n
= 1024 عندئذٍ ستكون هناك حاجة إلى ذاكرة 8 ميجا بايت فقط ، ولكن من أجل n = 10240 نحتاج 800 ميغا بايت. لاحظ أن
جرينسبلين متوافق تمامًا مع 64 بت إذا تم تجميعه على هذا النحو. ل
البيانات الكروية التي قد تفكر في التخلص منها باستخدام gmtspial الأقرب
تخفيض الجار.

3. يمكن أن يصبح انعكاس المعاملات غير مستقر عدديًا عندما تكون البيانات المجاورة لها
قريبة جدًا مقارنة بالنطاق العام للبيانات. يمكنك علاج هذا عن طريق
المعالجة المسبقة للبيانات ، على سبيل المثال ، عن طريق حساب متوسط ​​الجيران المتقاربين. بدلا من ذلك،
يمكنك تحسين الاستقرار باستخدام حل SVD وتجاهل المعلومات المرتبطة
مع أصغر القيم الذاتية (انظر -C).

4. تنفيذ الحل المتسلسل لـ -مربع تم تطويره بواسطة روبرت إل باركر ، سكريبس
معهد علم المحيطات ، والذي نعترف به بامتنان.

5. إذا كنت بحاجة إلى احتواء شريحة 1-D معينة من خلال نقاط البيانات الخاصة بك ، فقد ترغب في ذلك
نظر عينة 1 د في حين أن. وسوف تقدم شرائح تقليدية مع
شروط الحدود القياسية (مثل الشريحة المكعبة الطبيعية ، والتي تحدد ال
الانحناءات عند النهايات حتى الصفر). في المقابل ، خدد 1-D greenspline ، كما هو
موضح في الملاحظة 1 ، لا ليس حدد شروط الحدود في نهاية البيانات
المجال.

TENSION

يستخدم التوتر بشكل عام لقمع التذبذبات الزائفة التي يسببها الحد الأدنى
متطلبات الانحناء ، خاصة عند وجود تغيرات متدرجة سريعة في البيانات.
لا يمكن تحديد المقدار المناسب من التوتر إلا عن طريق التجربة. عموما جدا
البيانات السلسة (مثل الحقول المحتملة) لا تتطلب الكثير ، إن وجدت توترًا ، بينما تكون أكثر قسوة
البيانات (مثل الطبوغرافيا) ستقحم عادة بشكل أفضل مع التوتر المعتدل. صنع
تأكد من تجربة مجموعة من القيم قبل اختيار النتيجة النهائية. ملاحظة: المقنن
يكون العمود الفقري في التوتر مستقرًا فقط لمجموعة محدودة من مقياس القيم؛ يجب عليك التجربة
للعثور على النطاق الصالح والإعدادات المفيدة. لمزيد من المعلومات حول التوتر انظر
المراجع أدناه.

المراجع

ديفيس ، جي سي ، 1986 ، إحصائيات و البيانات تحليل الأداء in أرض، الطبعة الثانية ، 2 ص ، وايلي ،
نيويورك،

Mitasova، H.، and L. Mitas، 1993، Interpolation بواسطة شريحة منتظمة مع التوتر: I.
النظرية والتنفيذ ، الرياضيات. جيول., 25، 641-655.

باركر ، RL ، 1994 ، الجيوفيزيائية عكس شهادة ذكاء الأعمال، 386 ص. ، جامعة برينستون. صحافة،
برينستون ، نيوجيرسي

Sandwell، DT، 1987، Biharmonic spline interpolation of Geos-3 and Seasat altimeter
البيانات، الجيوفيز. احتياط بادئة رسالة., 14، 139-142.

Wessel، P.، and D. Bercovici، 1998، Interpolation with Splines in التوتر: a Green's
نهج الوظيفة ، الرياضيات. جيول., 30، 77-93.

Wessel، P.، and JM Becker، 2008، Interpolation باستخدام دالة Green المعممة لـ
خدد سطح كروي في التوتر ، الجيوفيز. J. الباحث, 174، 21-28.

Wessel، P.، 2009، أداة تحريف دالة غرين للأغراض العامة ، أجهزة الكمبيوتر &
علوم الأرض, 35، 1247-1254 ، دوى: 10.1016 / j.cageo.2008.08.012.

استخدم greensplinegmt عبر الإنترنت باستخدام خدمات onworks.net