greensplinegmt - Bulutta Çevrimiçi

Program:

ADI

greenspline - 1-3 boyutlu spline'lar için Green'in fonksiyonlarını kullanarak enterpolasyon yap

SİNOPSİS

yeşil çizgi [ tablo ] [ [1|2|3|4|5,]derece dosyası ] [ [n|v]kesim[/dosya] ] [ kip ] [ grd dosyası ] [
xinc[/yinc[/çinko]] ] [ ] [ düğüm dosyası ] [ az|x/y/z ] [ batı/doğu/güney/kuzey[/zmin/zmaks][r]
] [ c|t|l|r|p|q[pars] ] [ maske ızgarası ] [ [seviye] ] [ ] [ -b] [ -d] [
-f] [ -h] [ -o] [ -x[[-]n] ] [ -:[i|o]]

Not: Seçenek bayrağı ve ilişkili bağımsız değişkenler arasında boşluk bırakılamaz.

TANIM

yeşil çizgi Green'in G(x; x') seçilen spline ve geometri için
verileri normal [veya keyfi] çıktı konumlarında enterpolasyon yapın. Matematiksel olarak, çözüm
olarak oluşur w(x) = toplam {c(i) G(x'; x(i))}, için i = 1, n, veri noktası sayısı
{x(i), w(i)}. Bir kere n katsayıları c(i) toplamın herhangi bir şekilde değerlendirilebileceği bulundu
çıkış noktası x. Minimum eğrilik, düzenli veya sürekli eğrilik arasında seçim yapın
1-B, 2-B veya 3-B Kartezyen koordinatlar veya küresel yüzey için gerilimdeki spline'lar
koordinatlar. İlk önce doğrusal veya düzlemsel bir eğilimi (Kartezyen geometriler) veya ortalamayı çıkardıktan sonra
değeri (küresel yüzey) ve bu artıkların normalleştirilmesi, en küçük kareler matrisi
spline katsayıları için çözüm c(i) çözülmesiyle bulunur. n by n doğrusal sistem
w(j) = toplam-over-i {c(i) G(x(j); x(i))}, için j = 1, n; bu çözüm kesin sonuç verir
sağlanan veri noktalarının enterpolasyonu. Alternatif olarak, bir
tekil değer ayrıştırma (SVD) ve en küçük katkıyı ortadan kaldırma
özdeğerler; bu yaklaşım yaklaşık bir çözüm verir. Eğilimler ve ölçekler geri yüklendi
çıktıyı değerlendirirken.

GEREKLİ ARGÜMANLAR

Yok.

İSTEĞE BAĞLI ARGÜMANLAR

tablo Bir veya daha fazla ASCII [veya ikili dosyanın adı, bkz. -bi] dosyaları tutan x, w veri
puan. Dosya verilmezse, bunun yerine standart girdiyi okuruz.

-A[1|2|3|4|5,]derece dosyası
Çözüm kısmen yüzey gradyanları tarafından sınırlandırılacaktır. v = v*n, Burada v is
gradyan büyüklüğü ve n birim vektör yönü. Gradyan yönü olabilir
Kartezyen bileşenlerle belirtilebilir (ya birim vektör n ve büyüklük v
ayrı ayrı veya gradyan bileşenleri v doğrudan) veya koordinat eksenlerine göre açılar.
Beş giriş biçiminden birini belirtin: 0: 1 boyutlu veriler için yön yoktur, sadece
gradyan büyüklüğü (eğim), bu nedenle giriş formatı x, eğim. Seçenekler 1-2 içindir
2 boyutlu veri kümeleri: 1: kayıtlar şunları içerir: x, y, azimut, eğim (azimut derece olarak
dikeyden (kuzey) saat yönünde ölçülür [Varsayılan]). 2: kayıtlar şunları içerir: x, y,
eğim, azimut (azimut derece cinsinden dikeyden saat yönünde ölçülür
(Kuzey)). Seçenekler 3-5, 2 boyutlu veya 3 boyutlu veriler içindir: 3: kayıtlar şunları içerir: x,
talimatlar), v (talimatlar) derece cinsinden saat yönünün tersine ölçülür
yatay (ve 3-D için dikey eksen). 4: kayıtlar şunları içerir: x, v. 5: kayıtlar
içermek x, n, v. ASCII dosyasının adını yüzey gradyanlarıyla ekleyin (bir
bir biçim belirtilmişse virgül).

-C[n|v]kesim[/dosya]
Yaklaşık bir yüzey uyumu bulun: Spline için doğrusal sistemi çözün
SVD tarafından katsayılar ve oranı olan tüm özdeğerlerden katkıyı ortadan kaldırır
en büyük özdeğere küçüktür kesim [Varsayılan Gauss-Jordan eliminasyonunu kullanır
lineer sistemi çözmek ve verileri tam olarak sığdırmak için]. İsteğe bağlı olarak, ekle /dosya için
daha fazla analiz için özdeğer oranlarını belirtilen dosyaya kaydedin. Son olarak, eğer
Olumsuz kesim sonra verilir /dosya gerekli ve kaydetmeden sonra yürütme duracak
özdeğerler, yani hiçbir yüzey çıktısı üretilmez. belirtmek -Özgeçmiş kullanmak
açıklamak için gereken en büyük özdeğerler kesim Veri varyansının %'si. Alternatif olarak,
kullanım -Cn seçmek için kesim en büyük özdeğerler Eğer bir dosya ile verilir -Özgeçmiş bizden sonra
oranlar yerine özdeğerleri kaydedin.

-Dkip Veriler arasındaki mesafeleri nasıl hesapladığımızı belirleyen mesafe bayrağını ayarlar
puan. Seçme kip 0 Kartezyen 1-D spline enterpolasyonu için: -D0 anlamına gelir (x) kullanıcıda
birimler, Kartezyen mesafeler, Seç kip Kartezyen 1-D yüzey spline için 3-2
interpolasyon: -D1 anlamına gelir (x,y) kullanıcı birimlerinde, Kartezyen mesafelerde, -D2 için (x,y) içinde
dereceler, Düz Dünya mesafeleri ve -D3 için (x,y) derece cinsinden, Küresel mesafeler
km. Ardından, PROJ_ELLIPSOID küresel ise, büyük daire yaylarını hesaplarız, aksi takdirde
jeodezik. Seçenek kip = 4 yalnızca küresel yüzey spline enterpolasyonu için geçerlidir:
-D4 için (x,y) derece cinsinden, büyük daire (veya jeodezik) yayların kosinüsünü kullanın. Seçme
kip 5 Kartezyen 3-D yüzey spline enterpolasyonu için: -D5 anlamına gelir (x,y,z) kullanıcıda
birimler, Kartezyen mesafeler.

-Ggrd dosyası
Ortaya çıkan çıktı dosyasının adı. (1) Eğer seçenekler -R, -IVe muhtemelen -r ayarlandık
eşit uzaklıkta bir çıktı tablosu üretin. Bu, olmadıkça stdout'a yazılacaktır. -G is
belirtildi. Not: 2 boyutlu ızgaralar için -G seçenek gereklidir. (2) Eğer seçenek -T is
o zaman seçildi -G gereklidir ve çıktı dosyası 2 boyutlu bir ikili ızgara dosyasıdır. geçerlidir
yalnızca 2 boyutlu enterpolasyona. (3) Eğer -N seçildiğinde çıktı bir ASCII'dir (veya
ikili; görmek -Bö) tablo; Eğer -G verilmezse bu tablo standarda yazılır
çıktı. yoksayıldı -C or -C0 verilir.

-Ixinc[/yinc[/çinko]]
ile ayırarak, her bir boyut için eşit uzaklıkta örnekleme aralıklarını belirtin.
eğik çizgiler.

-L Do değil olduğunda doğrusal (1-D) veya düzlemsel (2-D) trendi kaldırın. -D 0-3 modunu seçer [için
Bu Kartezyen durumlarda bir en küçük kareler çizgisi veya düzlemi modellenir ve çıkarılır, ardından
artıklara bir spline yerleştirdikten sonra geri yüklenir]. Bununla birlikte, karışık durumlarda
hem veri değerleri hem de gradyanlar veya küresel yüzey verileri için yalnızca ortalama veriler
değer kaldırılır (ve daha sonra ve geri yüklenir).

-Ndüğüm dosyası
İstenilen çıktı konumlarının koordinatlarına sahip ASCII dosyası x ilk sütun(lar)da.
Sonuç w değerler her kayda eklenir ve verilen dosyaya yazılır.
-G [veya belirtilmemişse stdout]; görmek -Bö bunun yerine ikili çıktı için. Bu seçenek
seçenekleri belirleme ihtiyacını ortadan kaldırır -R, -I, ve -r.

-Qaz|x/y/z
Yüzeyi değerlendirmek yerine, yönlü türevi alın. az azimut
ve bunun yerine bu türevin büyüklüğünü döndürün. 3-D enterpolasyon için belirtin
istenen vektör yönünün üç bileşeni (vektör normalize edilecek
kullanmadan önce).

-Rx dakika/xmaks[/imin/ymaks[/zminzmaks]]
Çıktı tahminlerinin olduğu eşit uzaklıkta bir kafes için etki alanını belirtin.
gereklidir. Gereklilikler -I ve isteğe bağlı olarak -r.

1 boyutlu: Vermek xmin/xmaks, minimum ve maksimum x koordinatlar.

2 boyutlu: Vermek xmin/xmaks/ymin/ymaks, minimum ve maksimum x ve y koordinatlar. Bunlar
Kartezyen veya coğrafi olabilir. Eğer coğrafiyse, o zaman batı, doğu, güney, ve
kuzey ilgilenilen Bölgeyi belirtin ve bunları ondalık derecelerde belirtebilirsiniz.
veya [+-]dd:mm[:ss.xxx][W|E|S|N] biçiminde. iki stenografi -Rg ve -Rd temsil etmek
global alan (sırasıyla boylamda 0/360 ve -180/+180, -90/+90 olarak)
enlem).

3 boyutlu: Vermek xmin/xmaks/ymin/ymaks/zmin/zmaks, minimum ve maksimum x, y ve z
koordinatlar. Yatay koordinatlarınız coğrafi ise 2-B bölümüne bakın;
kısayolları not et -Rg ve -Rd 3 boyutlu bir etki alanı belirtilmişse kullanılamaz.

-Sc|t|l|r|p|q[pars]
Altı farklı spline'dan birini seçin. İlk ikisi 1-D, 2-D veya 3-D için kullanılır
Kartezyen eğriler (bkz. -D tartışma için). Tüm gerilim değerlerinin
0 aralığında normalleştirilmiş gerilim olması bekleniyor t < 1: (c) Minimum eğrilik
eğri [Kum kuyusu, 1987], (t) Gerilimde sürekli eğrilik spline [Wessel ve
Berkoviç, 1998]; eklemek gerginlik[/ölçek] ile gerginlik 0-1 aralığında ve
isteğe bağlı olarak bir uzunluk ölçeği sağlayın [Varsayılan ortalama ızgara aralığıdır]. sonraki
1-D veya 2-D spline: (l) Doğrusal (1-D) veya Çift Doğrusal (2-D) spline; bunlar üretir
verilen veri aralığını aşmayan çıktı. Sonraki 2 boyutlu veya 3 boyutlu
eğri: (r) Gerginlikte düzenli spline [Mitaşova ve mita, 1993]; tekrar ekle
gerginlik ve opsiyonel ölçek. Son ikisi küresel yüzey spline'larıdır ve her ikisi de
ima etmek -D4: (p) Minimum eğrilik eğrisi [Parker, 1994], (q) Sürekli eğrilik
gerginlikte spline [Wessel ve Becker, 2008]; eklemek gerginlik. G(x'; x') için
son yöntemin hesaplanması daha yavaştır (bir seri çözüm), bu nedenle değerleri önceden hesaplarız ve
bunun yerine kübik spline enterpolasyon aramasını kullanın. İsteğe bağlı olarak ekle +nN (bir tuhaf
tamsayı) spline kurulumunda kaç noktanın kullanılacağını değiştirmek için [10001]. sonlu
Legendre toplamında bir kesme hatası var [1e-6]; ekleyerek düşürebilirsin +esınır
daha uzun çalışma süresi pahasına.

-Tmaske ızgarası
Yalnızca 2 boyutlu enterpolasyon için. Çözümü yalnızca düğümlerde değerlendirin. maske ızgarası
NaN'ye eşit değildir. Bu seçenek, seçenekleri belirtme ihtiyacını ortadan kaldırır -R,
-I, ve -r.

-V[seviye] (Daha ...)
Ayrıntı düzeyini seçin [c].

-W Son giriş sütunundaki veri ağırlıklarını bekleyin, tipik olarak ağırlık = 1 /
sigma, veri belirsizliği. Bu, ağırlıklı en küçük kareler uyumu ile sonuçlanır. Not
bu sadece eğer bir etkiye sahipse -CC kullanıldı.

-bi[ncol'ler][T] (Daha ...)
Yerel ikili girişi seçin. [Varsayılan 2-4 giriş sütunudur (x,w); sayı bağlıdır
seçilen boyutta].

-Bö[ncol'ler][tip] (Daha ...)
Yerel ikili çıktıyı seçin.

-d[i|o]veri yok (Daha ...)
Eşit olan giriş sütunlarını değiştirin veri yok NaN ile ve çıkışta tersini yapın.

-f[i|o]kolinfo (Daha ...)
Giriş ve/veya çıkış sütunlarının veri türlerini belirtin.

-h[i|o][n][+c][+d][+rdüşünce][+rbaşlık] (Daha ...)
Başlık kayıtlarını atlayın veya oluşturun.

-iyaka[l][lerölçek][Öofset][,...] (Daha ...)
Giriş sütunlarını seçin (0 ilk sütundur).

-oyaka[,...] (Daha ...)
Çıktı sütunlarını seçin (0 ilk sütundur).

-r (Daha ...)
Piksel düğümü kaydını [kılavuz çizgisi] ayarlayın.

-X[[-]n] (Daha ...)
Çok iş parçacıklı algoritmalarda kullanılan çekirdek sayısını sınırlayın (OpenMP gereklidir).

-^ or sadece -
Komutun sözdizimi hakkında kısa bir mesaj yazdırın, ardından çıkar (NOT: Windows'ta
sadece kullan -).

-+ or sadece +
Açıklama da dahil olmak üzere kapsamlı bir kullanım (yardım) mesajı yazdırın.
modüle özgü seçenek (ancak GMT ortak seçenekleri değil), ardından çıkar.

-? or yok hayır argümanlar
Seçeneklerin açıklamasını da içeren eksiksiz bir kullanım (yardım) mesajı yazdırın, ardından
çıkışlar.

--versiyon
GMT sürümünü yazdırın ve çıkın.

--gösteri-veri dizini
GMT paylaşım dizininin tam yolunu yazdırın ve çıkın.

1-D ÖRNEKLER

yeniden örneklemek için x,y tarafından oluşturulan Gauss rastgele verileri gmmath ve 1D.txt dosyasında saklanır,
0.1'dan 0'a kadar her 10 adımda bir çıktı talep ederek ve minimum kübik spline kullanarak,

gmt matematik -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 -Wthin >> 1D.ps

Bunun yerine 0.7'lik bir gerilim kullanarak bir spline uygulamak için, şunu deneyin:

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 -Wthin >> 1Dt.ps

2-D ÖRNEKLER

Aynı Kartezyen veri seti için minimum eğrilik eğrisini kullanarak tek tip bir ızgara yapmak
GMT Teknik Referans ve Yemek Kitabı örnek 1986'da kullanılan Davis'ten (16)

gmt greenspline tablosu_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 -Gsiyah tablo_5.11 -K > 2D.ps
gmt grdcontour -JX6i -B2f1 -O -C25 -A50 S1987.nc >> 2D.ps

Kartezyen spline'ları gerilimde kullanmak, ancak yalnızca giriş maskesinin bulunduğu çözümü değerlendirmek
ızgara NaN değil, deneyin

gmt greenspline tablosu_5.11 -Tmask.nc -St0.5 -V -D1 -GWB1998.nc

Kartezyen genelleştirilmiş eğrileri gerilimde kullanmak ve yüzeyin büyüklüğünü döndürmek
KB yönünde eğim, deneyin

gmt greenspline tablosu_5.11 -R0/6.5/-0.2/6.5 -I0.1 -Sr0.95 -V -D1 -Q-45 -Gslopes.nc

Son olarak, bir yüzeyin kurtarılmasında Kartezyen minimum eğrilik eğrilerini kullanmak.
girdi verileri tek bir yüzey değeridir (pt.d) ve kalan kısıtlamalar yalnızca
yüzey eğimi ve yönü (slopes.d), kullanın

gmt greenspline pt.d -R-3.2/3.2/-3.2/3.2 -I0.1 -Sc -V -D1 -A1,eğimler.d -Geğimler.nc

3-D ÖRNEKLER

Davis'te tablo_3'teki verilere dayalı olarak tek tip bir 5.23-B Kartezyen ızgara tablosu oluşturmak için
(1986) içeren x,y,z konumları ve uranyum oksit konsantrasyonlarının bir ölçüsü (
yüzde), deneyin

gmt greenspline tablosu_5.23 -R5/40/-5/10/5/16 -I0.25 -Sr0.85 -V -D5 -G3D_UO2.txt

2-D KÜRESEL YÜZEY ÖRNEKLER

Parker'ın [1994] örneğini küresel 1x1 derece ızgara üzerinde yeniden oluşturmak için, verilerin
mag_obs_1990.d dosyası, deneyin

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

Aynı sorunu yapmak, ancak 0.85 gerginlik uygulamak için

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

İLGİLİ HUSUSLAR

1. Kartezyen durumlar için, serbest uzay Green fonksiyonlarını kullanırız, dolayısıyla sınır yoktur.
koşullar, belirtilen etki alanının kenarlarına uygulanır. Çoğu uygulama için
Bu, bölge tipik olarak keyfinizin kapsamını yansıtacak şekilde ayarlandığından, bu iyidir.
veri. Ancak, başvurunuz belirli sınır koşulları gerektiriyorsa,
kullanmayı düşün yüzey yerine.

2. Her durumda, çözüm ters çevrilerek elde edilir. n x n için çift hassas matris
Yeşil fonksiyon katsayıları, burada n veri kısıtlamalarının sayısıdır. Bu nedenle, sizin
bilgisayarın belleği, ne kadar büyük veri kümeleriyle işleyebileceğiniz konusunda kısıtlamalar getirebilir.
yeşil çizgi . Verilerinizi ön işleme ile blok ortalama
, blok medyan ya da blok modu is
aliasing'den kaçınmak için önerilir ve ayrıca boyutunu kontrol edebilir n. Bilgi için, eğer n
= 1024 ise yalnızca 8 Mb bellek gereklidir, ancak bunun için n = 10240 800 Mb'a ihtiyacımız var. Bunu not et
yeşil çizgi bu şekilde derlenirse tamamen 64-bit uyumludur. İçin
kullanarak yok etmeyi düşünebileceğiniz küresel veriler gmtuzaysal en yakın
komşu azaltma

3. Veri komşuları olduğunda katsayılar için ters çevirme sayısal olarak kararsız hale gelebilir.
verilerin genel kapsamına kıyasla çok yakın. Bunu şu şekilde giderebilirsiniz:
örneğin yakın aralıklı komşuların ortalamasını alarak verileri önceden işlemek. Alternatif olarak,
SVD çözümünü kullanarak kararlılığı artırabilir ve ilgili bilgileri atabilirsiniz.
en küçük özdeğerlerle (bkz. -C).

4. için uygulanan seri çözüm -metrekare Robert L. Parker, Scripps tarafından geliştirilmiştir.
Minnetle kabul ettiğimiz Oşinografi Enstitüsü.

5. Veri noktalarınız aracılığıyla belirli bir 1-D spline'ı yerleştirmeniz gerekiyorsa,
düşünmek örnek1d Bunun yerine. Geleneksel spline'lar sunacak
standart sınır koşulları (örn.
uçlardaki eğrilikler sıfıra). Buna karşılık, greenspline'ın 1-D spline'ı olduğu gibi
not 1'de açıklanmıştır, değil verilerin sonunda sınır koşullarını belirtin
etki.

GERGİNLİK

Gerginlik, genellikle minimum gerilimin neden olduğu sahte salınımları bastırmak için kullanılır.
eğrilik gereksinimi, özellikle verilerde hızlı gradyan değişiklikleri olduğunda.
Uygun gerilim miktarı ancak deneyle belirlenebilir. Genel olarak, çok
pürüzsüz veriler (potansiyel alanlar gibi) çok fazla gerilim gerektirmezken, daha pürüzlü
veriler (topografi gibi) tipik olarak orta düzeyde gerilimle daha iyi enterpolasyon yapacaktır. Yapmak
nihai sonucunuzu seçmeden önce bir dizi değeri denediğinizden emin olun. Not: düzenli
Gerilimdeki spline sadece sonlu bir aralık için kararlıdır. ölçek değerler; denemelisin
geçerli aralığı ve kullanışlı bir ayarı bulmak için. Gerilim hakkında daha fazla bilgi için bkz.
aşağıdaki referanslar.

REFERANSLAR

Davis, JC, 1986, İstatistikler ve Veri Analiz in Jeoloji, 2. Baskı, 646 s., Wiley,
New York,

Mitasova, H. ve L. Mitas, 1993, Gerginlikle düzenlileştirilmiş eğri ile enterpolasyon: I.
Teori ve uygulama, Matematik. Jeol., 25, 641-655.

Parker, RL, 1994, Jeofizik Ters teori, 386 s., Princeton Üniv. Basmak,
Princeton, NJ

Sandwell, DT, 1987, Geos-3 ve Seasat altimetrenin Biharmonic spline enterpolasyonu
veri, Kurultayı. Res. Lett., 14, 139-142.

Wessel, P. ve D. Bercovici, 1998, Gerilimdeki spline ile enterpolasyon: a Green's
fonksiyon yaklaşımı, Matematik. Jeol., 30, 77-93.

Wessel, P. ve JM Becker, 2008, Genelleştirilmiş Green fonksiyonunu kullanarak enterpolasyon
gerilimde küresel bir yüzey spline, Kurultayı. J. Int, 174, 21-28.

Wessel, P., 2009, Genel amaçlı bir Green fonksiyon enterpolatörü, Bilgisayarlar &
Yerbilimleri, 35, 1247-1254, doi:10.1016/j.cageo.2008.08.012.

onworks.net hizmetlerini kullanarak greensplinegmt'i çevrimiçi kullanın