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gravfft - 计算波数中 3-D 表面的引力（或
频）域

概要

重力 英格丽 [ ingrid2 ] 输出文件 [ n/波长/mean_depth/tbw [ 密度|菱格 [
n_terms 项 ] [ [f[+]|g|v|n|e] ] [ w|b|c|t |k ] [ [f|q|s|纽约/纽约][+a|d|h
|l][+e|n|m][+t宽度][+w[后缀]][+z[p]] [ ] [ 特/RL/RM/RW[+m] ] [ [水平] ] [ wd[
zm[zl] ] [ -fg ]

请注意： 选项标志和相关参数之间不允许有空格。

商品描述

重力 可用于三种主要模式。 模式 1：简单地计算地势，由于
在 topo.grd 文件中给出的表面。 需要密度对比度 (-D) 并且可能是
不同的观察水平（-W）。 它将采用网格的二维前向 FFT 并使用
完整的帕克方法直到所选的条款。 模式 2：计算地势
由于地形文件的弯曲而产生的响应。 它将采用 2-D 前向 FFT
网格并使用应用于所选等静压模型的完整帕克方法。 这
可用模型是“从顶部加载”或弹性板模型，以及“从顶部加载”
低于”，这说明了板对次表面载荷的响应（适用于热
现场建模 - 如果你相信他们）。 在这两种情况下，模型参数设置为 -T
和 -Z 选项。 模式3：计算两个网格之间的导纳或相干性。 输出
是径向的平均值。 可选地，模型导纳也可以是
计算。 假定 grdfile 的水平尺寸以米为单位。
可以通过指定地理网格来使用 -fg 将度数缩放到米的选项。
如果您有以公里为单位的网格，您可以使用以下方法将其更改为米 编辑 or
缩放输出 数学. 鉴于该程序提供的选择数量，是
很难说明什么是选项以及什么是必需的参数。 这取决于什么
你在做什么； 请参阅示例以获取进一步指导。

所需 争论

英格丽 要操作的二维二进制网格文件。 （请参阅下面的网格文件格式）。 为了
跨谱操作，同样给出第二个网格文件 索引2.

-G输出文件
指定输出网格文件或一维光谱表的名称（参见 -E）。 （看到
网格文件格式如下）。

可选 争论

-Cn/波长/mean_depth/tbw
仅计算所选模型的理论导纳曲线并退出。 n
和 波长 用于计算（n *波长）总轮廓长度
米。 平均深度 是平均水深。 附加数据标志（一个或两个） 待定 in
任何订单。 t = 使用“自上而下”模型， b = 使用“从下面”模型。 可选地指定
w 写波长而不是频率。

-D密度|菱格
设置整个表面的密度对比度。 例如，用于计算重力
以后可以与自由空气异常结合的水层的吸引力
得到布格异常。 在这种情况下不要使用 -T. 它还隐式设置
-N+h. 或者，如果
需要可变密度对比度。

-En_terms 项
Parker 扩展中使用的术语数（限制为 10，否则术语取决于
n 会炸毁程序）[默认 = 3]

-F[f[+]|g|v|n|e]
指定所需的位势场：计算大地水准面而不是重力
f = 自由空气异常 (mGal) [默认]。 附加 + 添加在暗示的平板中
当从地形中去除平均值时。 这需要零地形
意味着没有质量异常。

g = 大地水准面异常 (m)。

v = 垂直重力梯度（VGG；1 Eotvos = 0.1 mGal/km）。

e = 垂直方向的东偏转（微弧度）。

n = 垂直方向的北偏转（微弧度）。

-Iw|b|c|t |k
使用 索引2 和 索引1 （具有地形/水深测量的网格）来估计
准入|连贯性并将其写入标准输出（-G 如果设置，则忽略）。 这个网格应该
包含同一区域的重力或大地水准面 索引1. 默认计算
准入。 输出包含 3 或 4 列。 频率（波长）、导纳
（相干性）一个 sigma 误差条和可选的理论导纳。 附加
数据标志（一到三个）来自 w|b|c|t. w 写波长而不是波数，
k 选择km作为波长单位[m]， c 计算相干性而不是导纳， b
用“从下面加载”理论导纳写第四列，和 t
用“弹性板”理论导纳写了第四列。

-N[f|q|s|纽约/纽约][+a|[+d|h|l][+e|n|m][+t宽度][+w[后缀]][+z[p]]
选择或查询适合 FFT 的网格尺寸并设置可选
参数。 控制FFT维度：
-Nf 将强制 FFT 使用数据的实际维度。

-Nq 将查询更合适的维度，报告这些，然后继续。

-Ns 将显示可选维度列表，然后退出。

-N纽约/纽约 将对数组大小进行 FFT 纽约/纽约 （必须 >= 网格文件大小）。 默认
选择维度 >= 优化 FFT 速度和精度的数据。 如果 FFT
维度 > 网格文件维度，数据被扩展并逐渐变为零。

控制数据的去趋势：添加用于移除线性趋势的修饰符：
+d: 去趋势数据，即移除最佳拟合线性趋势 [默认]。

+a: 只去除平均值。

+h: 只删除中间值，即 0.5 * (max + min)。

+l: 留下数据。

控制数据的扩展和逐渐变细：使用修饰符来控制扩展的方式
和逐渐变细将被执行：
+e 通过施加边缘点对称来扩展网格 [默认]，

+m 通过施加边缘镜像对称来扩展网格

+n 关闭数据扩展。

从数据边缘到 FFT 网格边缘 [100%] 执行锥形。 改变
这个百分比通过 +t宽度。 何时 +n 实际上，应用了逐渐变细
而不是数据边距，因为没有可用的扩展 [0%]。

控制临时结果的写入：对于详细调查，您可以编写
传递给前向 FFT 的中间网格； 这很可能是
去趋势，通过沿所有边缘的点对称扩展，并逐渐变细。 附加
+w[后缀] 将从中创建输出文件名（即， ingrid_prefix.ext)
[锥形]，其中 分机 是您的文件扩展名。 最后，您可以保存复杂的网格
由前向 FFT 通过附加 +z. 默认情况下，我们写实数和
虚分量 英格丽_真实的。分机 和 英格丽_图像。分机. 附加 p 救
取而代之的是幅度和相位的极坐标形式到文件 英格丽_mag。分机 和
英格丽_阶段。分机.

-Q 写出一个具有弯曲地形（z 为正向上）的网格，其平均值
由 -Zzm 和模型参数 -T （和输出 -G）。 那就是
“重量莫霍面”。 -Q 隐式设置 -N+h

-S 计算预测重力或大地水准面网格由于由
当前的水深测量和理论模型。 设置必要的参数
中 -T 和 -Z 选项。 派克扩张中的权力数量限制为
1. 再往下看一个例子。

-T特/RL/RM/RW[+米]
从地形载荷（输入网格文件）计算等静压补偿
厚度弹性板 te. 还附加了载荷、地幔和水的密度
SI 单位。 通过给出平均地幔深度 -Z. 如果弹性厚度 > 1e10
将被解释为抗弯刚度（默认情况下，它是从 te 和
杨氏模量）。 可选地，附加 +m 用莫霍面的地势写一个网格
效果（见 -F) 来自选择的模型 -T。 如果 te = 0 那么艾里响应是
回。 -T+米 隐式设置 -N+h

-Wwd 设置相对于地形的水深（或观测高度）[0]。 附加 k 至
表示公里。

-Zzm[zl]
莫霍面 [和膨胀] 平均补偿深度。 对于“从顶部加载”模型，您
只需要提供 zm，但对于“从下面加载”不要忘记 zl.

-V[水平] （更多的 ...）
选择详细级别 [c]。

-fg 地理网格（经度、纬度的尺寸）将转换为米
通过使用当前椭球参数的“平坦地球”近似值。

-^ or 只是 -
打印一条关于命令语法的短消息，然后退出（注意：在 Windows 上
只用 -).

-+ or 只是 +
打印广泛的使用（帮助）消息，包括对任何
模块特定选项（但不是 GMT 通用选项），然后退出。

-? or 没有 参数
打印完整的使用（帮助）消息，包括选项的解释，然后
退出。

- 版
打印 GMT 版本并退出。

--显示数据目录
打印 GMT 共享目录的完整路径并退出。

电网 文件 FORMATS

默认情况下，GMT 在 COARDS-complaint netCDF 中将网格写出为单精度浮点数
文件格式。 但是，GMT 能够在许多其他常用网格中生成网格文件
文件格式，也有助于所谓的“打包”网格，写出浮点数
数据为 1 或 2 字节整数。 要指定精度、比例和偏移量，用户应该
添加后缀 =id[/规模/抵消[/南]]， 在哪里 id 是网格的两个字母的标识符
类型和精度，以及 规模 和 抵消 是可选的比例因子和偏移量
应用于所有网格值，以及 南 是用于指示缺失数据的值。 如果
两个字符 id 不提供，如 =/规模 比一个 id=nf 假设。 什么时候
阅读格子，格式一般是自动识别的。 如果不是，相同的后缀
可以添加到输入网格文件名中。 看 转换 和节网格文件格式
GMT 技术参考和说明书以获取更多信息。

当读取包含多个网格的 netCDF 文件时，GMT 将默认读取
可以在该文件中找到的第一个二维网格。 哄GMT阅读另一个
网格文件中的多维变量，追加 ?变量名 到文件名，其中
变量名 是变量的名称。 请注意，您可能需要转义特殊含义
of ? 在 shell 程序中通过在它前面放置一个反斜杠，或者通过放置
引号或双引号之间的文件名和后缀。 这 ?变量名 也可以使用后缀
为输出网格指定一个与默认值不同的变量名：“z”。 看
转换 和 GMT Technical 的 Sections modifiers-for-CF 和 grid-file-format
参考和食谱以获取更多信息，特别是关于如何阅读 3-、
4 维或 5 维网格。

电网 距离 单位

如果网格没有米作为水平单位，则附加 +u单元 到输入文件
要从指定单位转换为米的名称。 如果您的网格是地理网格，请转换
通过提供距离到米 -fg 代替。

注意事项

netCDF COARDS 网格将自动识别为地理网格。 对于其他网格
地理网格如果您想将度数转换为米，请选择 -fg. 如果数据
靠近任一极点，您应该考虑将网格文件投影到矩形上
坐标系使用 项目.

板 挠性

弹性板弯曲的 FFT 解决方案要求填充密度等于载荷
密度。 这通常仅适用于负载正下方； 超出负荷
填充物往往是密度较低的沉积物，甚至是水（或空气）。 Wessel [2001] 提出
一种近似值，允许指定与填充密度不同的填充密度
负载密度，同时仍然允许 FFT 解决方案。 基本上，板挠度为
使用填充密度作为有效载荷密度求解，但振幅为
一个因素调整 A = sqrt((rm - ri)/(rm - rl))，这是理论差
由于使用两种不同负载密度的点负载而导致的振幅。 这
近似值非常好，但在弱板上的大载荷下会崩溃，一个仙女
不寻常的情况。

示例

使用 2700 和 1035 计算 bat.grd 测深上方水层的影响
对于地壳和水的密度并将结果写在 water_g.grd 上（计算
到帕克展开式中水深测量的四次方）：

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

现在将其减去您的自由空气异常 faa.grd，您将得到布格异常。 你
可能想知道为什么我们要减而不是加。 毕竟布格异常假装
为了纠正水层呈现的质量不足，所以我们应该添加，因为
水比下面的岩石密度小。 答案取决于重力效应的产生方式
由 Parker 方法和使用 FFT 的实际方面计算。

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

想要MBA异常？ 很好地计算地壳地幔贡献并将其添加到
海底异常。 假设一个 6 公里厚的地壳密度为 2700，地幔密度为 3300
我们可以重复用于计算水层异常的命令，使用 600
(3300 - 2700) 作为密度对比度。 但是我们现在有一个问题，因为我们需要知道
平均莫霍面深度。 那就是可以附加到网格名称的比例/偏移量
到手了。 请注意，我们之前不需要这样做，因为平均水深是
直接从数据计算（还要注意偏移量的负号由于事实
这 z 是积极向上）：

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

现在，将其与海底异常相减得到 MBA 异常。 那是：

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

为了计算 Te = 7 km 的弹性板 bat.grd 的莫霍面重力效应，密度为
2700，在密度为 3300 的地幔上，平均深度为 9 公里

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

如果现在添加海底和莫霍面效果，您将获得完整的重力响应
你的等静压模型。 我们将在这里仅使用 Parker 展开式中的第一项。

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

直接通过下一个命令可以得到同样的结果。 但是，请注意
下列。 我还不知道是因为错误还是由于某些限制，但是
事实是，以下和前面的命令只给出相同的结果，如果 -E1
用来。 对于帕克扩展中更高的水深测量，只有上面的例子
接缝以给出正确的结果。

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

一个区域下方 50 公里深度的载荷产生的大地水准面异常是什么？
其测深由 bat.grd 给出，是 9 公里深度的莫霍面，密度与
之前？

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

计算 topo.grd 水深测量和 faa.grd 自由空气异常之间的导纳
使用弹性板模型的网格，平均厚度为 6 公里，有效距离为 10 公里
平均水深 3 公里区域的弹性厚度：

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

计算 topo.grd 测深和 geoid.grd 大地水准面网格之间的导纳
“从下加载”（LFB）模型与40公里处的地上和地下载荷相同，
但假设现在网格在地理上，我们想要波长而不是频率：

gmt gravfft topo.grd 大地水准面.grd -Ibw -T10000/2700/3300/1035 -Z9000/40000 -fg

使用 2000 公里长的剖面计算 LFB 的重力理论导纳
与上面相同的参数

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

参考文献：

路易斯、JF 和 MC Neves。 2006，亚速尔高原的均衡补偿：3D
导纳和相干分析。 J. 地热火山。 水库第 156 卷，第 1-2 期，页数
10 22， http://dx.doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2006.03.010 Parker, RL, 1972, The Rapid
潜在异常的计算，地球物理学。 J., 31, 447-455。 韦塞尔。 P., 2001, 全球
从网格化 Geosat/ERS-1 高度计推断的海山分布，J. Geophys。 资源，
106(B9), 19,431-19,441, http://dx.doi.org/10.1029/2000JB000083

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