gravfftgmt – Online in der Cloud

PROGRAMM:

NAME/FUNKTION

gravfft – Berechnen Sie die Gravitationsanziehung von 3D-Oberflächen in der Wellenzahl (oder
Frequenzbereich

ZUSAMMENFASSUNG

gravfft ingrid [ ingrid2 ] Outfile [ n/Wellenlänge/mittlere_Tiefe/tbw ] [ Dichte|rhogrid ] [
n_terms ] [ [f[+]|g|v|n|e] ] [ w|b|c|t |k ] [ [f|q|s|nx/ny][+a|d|h
|l][+e|n|m][+tBreite][+w[Suffix]][+z[p]] [ ] [ te/rl/rm/rw[+m] ] [ [Grad des ] ] [ wd] [
zm[zl] ] [ -fg ]

Hinweis: Zwischen dem Optionsflag und den zugehörigen Argumenten ist kein Leerzeichen zulässig.

BESCHREIBUNG

gravfft kann in drei Hauptmodi verwendet werden. Modus 1: Berechnen Sie einfach das Geopotential aufgrund von
die in der topo.grd-Datei angegebene Oberfläche. Erfordert einen Dichtekontrast (-D) und möglicherweise a
unterschiedliche Beobachtungsebene (-W). Es wird die 2-D-Vorwärts-FFT des Gitters genommen und verwendet
die vollständige Parker-Methode bis zu den gewählten Begriffen. Modus 2: Berechnen Sie das Geopotential
Reaktion aufgrund der Biegung der Topographiedatei. Es wird die 2-D-Vorwärts-FFT des verwendet
Gitter und wenden Sie die vollständige Parker-Methode an, die auf das ausgewählte isostatische Modell angewendet wird. Der
Verfügbare Modelle sind das „Beladung von oben“- oder elastische Plattenmodell und das „Beladung von“-Modell
unten“, was die Reaktion der Platte auf eine Belastung unter der Oberfläche erklärt (geeignet für heiße Temperaturen).
Spot-Modellierung - wenn Sie ihnen glauben). In beiden Fällen werden die Modellparameter mit eingestellt -T
und -Z Optionen. Modus 3: Berechnen Sie die Admittanz oder Kohärenz zwischen zwei Gittern. Die Ausgabe
ist der Durchschnitt in radialer Richtung. Optional kann auch die Musterzulassung erfolgen
berechnet. Es wird davon ausgegangen, dass die horizontalen Abmessungen der Grdfiles in Metern angegeben sind.
Geografische Gitter können durch Angabe von verwendet werden -fg Option, die Grad in Meter skaliert.
Wenn Sie Gitter mit Abmessungen in km haben, können Sie diese mithilfe von in Meter ändern gredit or
Skalieren Sie die Ausgabe mit grdmath. Angesichts der Vielzahl an Auswahlmöglichkeiten, die dieses Programm bietet, ist dies der Fall
Es ist schwierig zu sagen, welche Optionen und welche Argumente erforderlich sind. Es kommt darauf an, was
du machst; Weitere Hinweise finden Sie in den Beispielen.

ERFORDERLICH ARGUMENTE

ingrid 2D-Binärgitterdatei, die bearbeitet werden soll. (Siehe GRID-DATEIFORMATE unten). Für
Kreuzspektraloperationen geben auch die zweite Gitterdatei an ingrd2.

-GOutfile
Geben Sie den Namen der Ausgabegitterdatei oder der 1D-Spektrumtabelle an (siehe -E). (Sehen
Rasterdateiformate unten).

OPTIONAL ARGUMENTE

-Cn/Wellenlänge/mittlere_Tiefe/tbw
Berechnen Sie nur die theoretischen Admittanzkurven des ausgewählten Modells und beenden Sie den Vorgang. n
und Wellenlänge werden verwendet, um (n * Wellenlänge) die Gesamtprofillänge in zu berechnen
Meter. mittlere_Tiefe ist die mittlere Wassertiefe. Hängen Sie Datenflags (eins oder zwei) an tbw in
jede Bestellung. t = „von oben“-Modell verwenden, b = Modell „von unten“ verwenden. Optional angeben
w statt Frequenz Wellenlänge zu schreiben.

-DDichte|rhogrid
Legt den Dichtekontrast über die Oberfläche fest. Wird beispielsweise zur Berechnung der Schwerkraft verwendet
Anziehung der Wasserschicht, die später mit der Freiluftanomalie kombiniert werden kann
um die Bouguer-Anomalie zu erhalten. In diesem Fall nicht verwenden -T. Es wird auch implizit festgelegt
-N+h. Alternativ können Sie ein mitregistriertes Raster mit Dichtekontrasten angeben, wenn a
Es ist ein Kontrast mit variabler Dichte erforderlich.

-En_terms
Anzahl der in der Parker-Erweiterung verwendeten Begriffe (Grenze liegt bei 10, ansonsten sind die Begriffe abhängig von
n wird das Programm ausblasen) [Standard = 3]

-F[f[+]|g|v|n|e]
Geben Sie das gewünschte Geopotentialfeld an: Berechnen Sie das Geoid statt der Schwerkraft
f = Freiluftanomalien (mGal) [Standard]. Anhängen + in der Platte hinzuzufügen impliziert
beim Entfernen des Mittelwerts aus der Topographie. Dies erfordert eine Null-Topographie
was bedeutet, dass es keine Massenanomalie gibt.

g = Geoidanomalien (m).

v = Vertikaler Schwerkraftgradient (VGG; 1 Eotvos = 0.1 mGal/km).

e = Ostabweichungen der Vertikalen (Mikroradiant).

n = Nordabweichungen der Vertikalen (Mikroradiant).

-Iw|b|c|t |k
Verwenden Sie die ingrd2 und ingrd1 (ein Gitter mit Topographie/Bathymetrie) zur Schätzung
Admittance|coherence und schreibe es nach stdout (-G wird ignoriert, wenn gesetzt). Dieses Gitter sollte
Schwerkraft oder Geoid für die gleiche Region enthalten ingrd1. Standardberechnungen
Zulassung. Die Ausgabe enthält 3 oder 4 Spalten. Frequenz (Wellenlänge), Admittanz
(Kohärenz) Ein-Sigma-Fehlerbalken und optional eine theoretische Admittanz. Anhängen
Datenflags (eins bis drei) von w|b|c|t. w schreibt Wellenlänge statt Wellenzahl,
k wählt km als Wellenlängeneinheit [m], c berechnet Kohärenz statt Admittanz, b
schreibt eine vierte Kolumne mit der theoretischen Zulassung „Beladung von unten“ und t
schreibt eine vierte Kolumne mit der theoretischen Admittanz „elastische Platte“.

-N[f|q|s|nx/ny][+a|[+d|h|l][+e|n|m][+tBreite][+w[Suffix]][+z[p]]
Wählen oder erkundigen Sie sich nach geeigneten Rastermaßen für FFT und stellen Sie sie optional ein
Parameter. Steuern Sie die FFT-Dimension:
-Nf zwingt die FFT, die tatsächlichen Dimensionen der Daten zu verwenden.

-Nq Ich werde mich nach geeigneteren Dimensionen erkundigen, diese melden und dann fortfahren.

-Ns zeigt eine Liste optionaler Dimensionen an und wird dann beendet.

-Nnx/ny führt eine FFT für die Array-Größe durch nx/ny (muss >= Rasterdateigröße sein). Standard
wählt Dimensionen >= Daten, die die Geschwindigkeit und Genauigkeit der FFT optimieren. Wenn FFT
Abmessungen > Rasterdateiabmessungen, Daten werden erweitert und auf Null reduziert.

Steuern Sie die Trendbeseitigung von Daten: Fügen Sie Modifikatoren zum Entfernen eines linearen Trends hinzu:
+d: Trenddaten entfernen, dh den am besten passenden linearen Trend entfernen [Standard].

+a: Nur Mittelwert entfernen.

+h: Nur Mittelwert entfernen, also 0.5 * (Max + Min).

+l: Daten in Ruhe lassen.

Steuern Sie die Erweiterung und Verjüngung der Daten: Verwenden Sie Modifikatoren, um die Erweiterung zu steuern
und Tapering sind durchzuführen:
+e erweitert das Raster durch Auferlegen einer Kanten-Punkt-Symmetrie [Standard],

+m Erweitert das Raster durch Auferlegen einer Kantenspiegelsymmetrie

+n deaktiviert die Datenerweiterung.

Die Verjüngung erfolgt vom Datenrand zum FFT-Gitterrand [100 %]. Ändern
dieser Prozentsatz über +tBreite. Wenn +n wirksam ist, wird die Verjüngung angewendet
stattdessen an den Datenrändern, da keine Erweiterung verfügbar ist [0 %].

Kontrollieren Sie das Schreiben vorläufiger Ergebnisse: Für eine detaillierte Untersuchung können Sie das schreiben
Zwischengitter wird an die Vorwärts-FFT weitergeleitet; das dürfte so gewesen sein
trendbefreit, durch Punktsymmetrie entlang aller Kanten verlängert und verjüngt. Anhängen
+w[Suffix], aus dem/denen Ausgabedateinamen erstellt werden (d. h. ingrid_prefix.ext)
[konisch], wo ext ist Ihre Dateierweiterung. Abschließend können Sie das komplexe Raster speichern
erzeugt durch die Vorwärts-FFT durch Anhängen +z. Standardmäßig schreiben wir das echte und
imaginäre Komponenten zu ingrid_real.ext und ingrid_image.ext. Anhängen p , um zu speichern
stattdessen die polare Form von Betrag und Phase zu Dateien ingrid_mag.ext und
ingrid_Phase.ext.

-Q Schreibt ein Gitter mit der Biegetopographie (mit Z positiv nach oben), dessen Durchschnitt
wurde gesetzt von -Zzm und Modellparameter von -T (und ausgegeben von -G). Das ist das
„gravimetrisches Moho“. -Q setzt implizit -N+h

-S Berechnet die vorhergesagte Schwerkraft oder das Geoidgitter aufgrund einer von der erzeugten Unterplattenlast
aktuelle Bathymetrie und das theoretische Modell. Die notwendigen Parameter sind eingestellt
. -T und -Z Optionen. Die Anzahl der Befugnisse in der Parker-Erweiterung ist begrenzt
1. Sehen Sie sich weiter unten ein Beispiel an.

-Tte/rl/rm/rw[+m]
Berechnen Sie die isostatische Kompensation aus der Topographielast (Eingabegitterdatei) auf einem
elastische Platte der Dicke te. Fügen Sie auch die Dichten für Ladung, Mantel und Wasser hinzu
SI-Einheiten. Geben Sie die durchschnittliche Manteltiefe an -Z. Wenn die elastische Dicke > 1e10 ist
wird als Biegesteifigkeit interpretiert (standardmäßig wird sie aus berechnet). te und
Junger Modul). Optional anhängen +m ein Raster mit dem Geopotential des Moho zu schreiben
Wirkung (vgl -F) vom Modell ausgewählt von -T. Wenn te = 0, dann lautet die Airy-Antwort
ist zurückgekommen. -T+m setzt implizit -N+h

-Wwd Stellen Sie die Wassertiefe (oder Beobachtungshöhe) relativ zur Topographie ein [0]. Anhängen k zu
km angeben.

-Zzm[zl]
Moho [und Swell] durchschnittliche Kompensationstiefen. Für das „Laden von oben“-Modell
nur bereitstellen müssen zm, aber das „Beladen von unten“ nicht vergessen zl.

-V[Grad des ] (Mehr ...)
Wählen Sie die Ausführlichkeitsstufe [c].

-fg Geografische Raster (Längen- und Breitengrade) werden in Meter umgerechnet
über eine "Flat Earth"-Näherung unter Verwendung der aktuellen Ellipsoidparameter.

-^ or nur -
Drucken Sie eine kurze Nachricht über die Syntax des Befehls und beenden Sie ihn (HINWEIS: unter Windows
benutze nur -).

-+ or nur +
Drucken Sie eine ausführliche Nutzungs-(Hilfe-)Nachricht, einschließlich der Erläuterungen zu allen
modulspezifische Option (aber nicht die allgemeinen GMT-Optionen), wird dann beendet.

-? or nicht Argumente
Drucken Sie eine vollständige Nutzungs-(Hilfe-)Nachricht, einschließlich der Erklärung der Optionen, dann
Ausgänge.

--Version
GMT-Version drucken und beenden.

--show-datadir
Vollständigen Pfad zum GMT-Freigabeverzeichnis drucken und beenden.

GRID FILE FORMATEN

Standardmäßig schreibt GMT das Raster als Floats mit einfacher Genauigkeit in einer COARDS-Beschwerde netCDF
Datei Format. GMT ist jedoch in der Lage, Rasterdateien in vielen anderen häufig verwendeten Raster zu erstellen
Dateiformate und erleichtert auch das sogenannte "Packen" von Rastern, das Ausschreiben von Gleitkomma
Daten als 1- oder 2-Byte-Ganzzahlen. Um Genauigkeit, Skalierung und Offset anzugeben, sollte der Benutzer
füge das Suffix hinzu =id[/Treppe/Offset[/nan]], wo id ist eine zweibuchstabige Kennung des Rasters
Art und Genauigkeit, und Treppe und Offset sind optional Skalierungsfaktor und Offset zu sein
auf alle Rasterwerte angewendet, und nan ist der Wert, der verwendet wird, um fehlende Daten anzuzeigen. Falls
die beiden Charaktere id ist nicht vorgesehen, wie in =/Treppe als ein id=nf wird angenommen. Wann
Leseraster wird das Format in der Regel automatisch erkannt. Wenn nicht, das gleiche Suffix
kann zu den Dateinamen des Eingaberasters hinzugefügt werden. Sehen grdconvert und Abschnitt Grid-Datei-Format der
GMT Technische Referenz und Kochbuch für weitere Informationen.

Beim Lesen einer netCDF-Datei, die mehrere Raster enthält, liest GMT standardmäßig die
das erste 2-dimensionale Raster, das in dieser Datei gefunden werden kann. Um GMT dazu zu bringen, eine andere zu lesen
mehrdimensionale Variable in der Rasterdatei, anhängen ?Varname zum Dateinamen, wobei
Varname ist der Name der Variablen. Beachten Sie, dass Sie möglicherweise der besonderen Bedeutung entkommen müssen
of ? in Ihrem Shell-Programm, indem Sie einen umgekehrten Schrägstrich davor setzen oder das
Dateiname und Suffix zwischen Anführungszeichen oder doppelten Anführungszeichen. Die ?Varname Suffix kann auch verwendet werden
für Ausgaberaster, um einen anderen Variablennamen als den Standard anzugeben: "z". Sehen
grdconvert und Abschnittsmodifikatoren-für-CF und Grid-Datei-Format des GMT Technical
Referenz- und Kochbuch für weitere Informationen, insbesondere zum Lesen von 3-,
4- oder 5-dimensionale Raster.

GRID DISTANCE EINHEITEN

Wenn das Raster kein Meter als horizontale Einheit hat, fügen Sie +uEinheit zur Eingabedatei
Name, der von der angegebenen Einheit in Meter umgerechnet werden soll. Wenn Ihr Raster geografisch ist, konvertieren Sie
Entfernungen zu Metern durch Anlieferung -fg stattdessen.

ÜBERLEGUNGEN

netCDF COARDS-Gitter werden automatisch als geografisch erkannt. Für andere Gitter
Wählen Sie die geografischen Gitter aus, in denen Sie Grad in Meter umrechnen möchten -fg. Wenn die Daten
sich in der Nähe eines Pols befinden, sollten Sie in Betracht ziehen, die Rasterdatei auf ein Rechteck zu projizieren
Koordinatensystem mit grdprojekt.

TELLER BIEGEN

Die FFT-Lösung zur elastischen Plattenbiegung erfordert, dass die Fülldichte der Last entspricht
Dichte. Dies trifft normalerweise nur direkt unter der Last zu; über die Belastung hinaus
Bei der Füllung handelt es sich in der Regel um Sedimente geringerer Dichte oder sogar um Wasser (oder Luft). Wessel [2001] vorgeschlagen
eine Näherung, die die Angabe einer anderen Fülldichte als der ermöglicht
Lastdichte und ermöglicht gleichzeitig eine FFT-Lösung. Im Grunde ist es die Plattenbiegung
gelöst, indem die Fülldichte als effektive Lastdichte verwendet wird, die Amplituden sind jedoch gleich
um einen Faktor angepasst A = sqrt ((rm – ri)/(rm – rl)), was der theoretische Unterschied ist
in der Amplitude aufgrund einer Punktlast unter Verwendung der beiden unterschiedlichen Lastdichten. Der
Die Annäherung ist sehr gut, bricht jedoch bei großen Lasten auf schwachen Platten zusammen, eine Fee
ungewöhnliche Situation.

Beispiele:

Um den Effekt der Wasserschicht über der bat.grd-Bathymetrie mit 2700 und 1035 zu berechnen
für die Dichte von Kruste und Wasser und Schreiben des Ergebnisses auf water_g.grd (Berechnen
zur vierten Potenz der Bathymetrie in der Parker-Erweiterung):

gmt gravfft bat.grd -D1665 -Gwater_g.grd -E4

Subtrahieren Sie es nun von Ihrer Freiluftanomalie faa.grd und Sie erhalten die Bouguer-Anomalie. Du
Vielleicht fragen Sie sich, warum wir subtrahieren und nicht addieren. Immerhin täuscht die Bouguer-Anomalie vor
Um den durch die Wasserschicht verursachten Massenmangel zu korrigieren, sollten wir hinzufügen, weil
Wasser ist weniger dicht als die Felsen darunter. Die Antwort hängt von der Art und Weise der Schwerkrafteffekte ab
berechnet nach der Parker-Methode und praktische Aspekte der Verwendung der FFT.

gmt grdmath faa.grd water_g.grd SUB = bouguer.grd

Willst du eine MBA-Anomalie? Berechnen Sie nun den Beitrag des Krustenmantels und addieren Sie ihn zum
Meeresbodenanomalie. Annahme einer 6 km dicken Kruste mit einer Dichte von 2700 und eines Mantels mit 3300
Dichte könnten wir den Befehl zur Berechnung der Wasserschichtanomalie mit 600 wiederholen
(3300 - 2700) als Dichtekontrast. Aber wir haben jetzt ein Problem, weil wir es wissen müssen
die mittlere Moho-Tiefe. Dies ist der Maßstab/Versatz, der an den Namen des Rasters angehängt werden kann
kommt in die Hand. Beachten Sie, dass wir das vorher nicht tun mussten, da die mittlere Wassertiefe betrug
direkt aus Daten berechnet (beachten Sie auch das negative Vorzeichen des Offsets aufgrund der Tatsache
zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit z ist positiv nach oben):

gmt gravfft bat.grd=nf/1/-6000 -D600 -Gmoho_g.grd

Subtrahieren Sie es nun von der Meeresbodenanomalie, um die MBA-Anomalie zu erhalten. Das ist:

gmt grdmath water_g.grd moho_g.grd SUB = mba.grd

Um den Moho-Schwerkrafteffekt einer elastischen Platte bat.grd mit Te = 7 km und einer Dichte von zu berechnen
2700, über einem Mantel mit einer Dichte von 3300, in einer durchschnittlichen Tiefe von 9 km

gmt gravfft bat.grd -Gelastic.grd -T7000/2700/3300/1035+m -Z9000

Wenn Sie nun den Meeresboden- und Moho-Effekt hinzufügen, erhalten Sie die volle Schwerkraftreaktion
Ihres isostatischen Modells. Wir werden hier nur den ersten Term der Parker-Entwicklung verwenden.

gmt gravfft bat.grd -D1665 -Gwater_g.grd -E1
gmt gravfft bat.grd -Gelastic.grd -T7000/2700/3300/1035+m -Z9000 -E1
gmt grdmath water_g.grd elastic.grd ADD = model.grd

Das gleiche Ergebnis kann direkt mit dem nächsten Befehl erhalten werden. Achten Sie jedoch darauf
die folgende. Ich weiß noch nicht, ob es an einem Fehler oder an einer Einschränkung liegt, aber
Tatsache ist, dass die folgenden und die vorherigen Befehle nur dann das gleiche Ergebnis liefern, wenn -E1
wird eingesetzt. Für höhere Potenzen der Bathymetrie in der Parker-Entwicklung gilt nur das obige Beispiel
Nähte, um das richtige Ergebnis zu erzielen.

gmt gravfft bat.grd -Gmodel.grd -T7000/2700/3300/1035 -Z9000 -E1

Und was wäre die Geoidanomalie, die durch eine Last in 50 km Tiefe unterhalb der a-Region erzeugt würde?
dessen Bathymetrie durch bat.grd angegeben ist, ein Moho in 9 km Tiefe und den gleichen Dichten wie
vor?

gmt gravfft topo.grd -Gswell_geoid.grd -T7000/2700/3300/1035 -Fg -Z9000/50000 -S -E1

Berechnung der Admittanz zwischen der topo.grd-Bathymetrie und der faa.grd-Freiluftanomalie
Gitter unter Verwendung des elastischen Plattenmodells einer Kruste mit einer mittleren Dicke von 6 km und einer effektiven Dicke von 10 km
elastische Mächtigkeit im Bereich von 3 km mittlerer Wassertiefe:

gmt gravfft topo.grd faa.grd -It -T10000/2700/3300/1035 -Z9000

Zur Berechnung der Admittanz zwischen dem topo.grd-Bathymetrie- und dem geoid.grd-Geoidgitter mit
das Modell „Belastung von unten“ (LFB) mit gleicher Belastung wie oben und Untergrundbelastung bei 40 km,
Nehmen wir aber an, dass die Gitter jetzt geografisch sind und wir Wellenlängen statt Frequenz wollen:

gmt gravfft topo.grd geoid.grd -Ibw -T10000/2700/3300/1035 -Z9000/40000 -fg

Zur Berechnung der gravitätstheoretischen Admittanz eines LFB entlang eines 2000 km langen Profils mit
die gleichen Parameter wie oben

gmt gravfft -C400/5000/3000/b -T10000/2700/3300/1035 -Z9000/40000

REFERENZEN

Luis, JF und MC Neves. 2006, Die isostatische Kompensation des Azoren-Plateaus: ein 3D
Admittanz- und Kohärenzanalyse. J. Geothermischer Vulkan. Res. Band 156, Ausgaben 1-2, Seiten
10-22, http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2006.03.010 Parker, RL, 1972, The Rapid
Berechnung potenzieller Anomalien, Geophys. J., 31, 447-455. Wessel. P., 2001, Global
Verteilung von Seebergen, abgeleitet aus der gerasterten Geosat/ERS-1-Altimetrie, J. Geophys. Res.,
106(B9), 19,431-19,441, http://dx.doi.org/10.1029/2000JB000083

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