Question

这里首先介绍 mgd77 整个包：

mgd77 模块

本模块主要用来管理和处理美国 NGDC (National Geophysical Data Center，现为 National Centers for Environmental Information，NCEI) 机构下的海洋地球物理数据。在不同的时期，针对上述数据，NCEI 开发了多种数据格式，MGD77 格式为 1977 年针对沿测线重力，磁，测深以及地震等观测开发的格式，目前已经成为国际数据交换的标准，并在某个版本中加入了制表符分隔的 MGD77T 格式。目前 mgd77 主要包括下面 9 个命令：

• 官方文档

  mgd77manage

  简介

  管理 MGD77+ 文件

  mgd77manage 用来处理在 MGD77+ NetCDF 文件中的自定义列。用户可以删除列，增加列，更新已经存在的列，或使用 e77 文件进行误差改正。新数据可以来自 ASCII 表文件，或基于现有的列和理论表达式，或对网格进行沿轨采样得到。新数据将以自定义数据列的形式追加到 MGD77+ 文件中具体见

  gmt mgd77manage GEODAS-ids [

  NGDC-ids

  可以是 5 种说明符种的一种或者几种:

  1. 8 个字符的 GEODAS ID，例如：01010083，JA010010

  2. 2 个字符的机构 ID，将会返回所有该机构的测线

  3. 4 个字符代码，返回对应机构和测量船的测线，机构和测量船的代码见 mgd77info -L

  4. =list ，list 文件中包含 GEODAS ID 列表，每行一个记录

  5. 什么都不指定，返回所有的测线

  如果不指定文件扩展名，则搜索下面 4 个扩展名。搜素顺序为：

  • MGD77+ (“.nc”)

  • MGD77T (“.m77t”)

  • MGD77 (“.mgd77”)

  • 普通文本文件 (“.dat”)

  使用 -I 选项可以略过其中的某种或几种格式。

  搜索文件时首先在当前目录查找，如果未设置 $MGD77_HOME, 则在默认的 $GMT_SHAREDIR/mgd77 目录查找，如果设置了 $MGD77_HOME，则在其下的 $MGD77_HOME/mgd77_paths.txt 文件中保存的路径中查找。

  可选选项

  -Aa|c|d|D|e|E|g|i|n|t|Tfileinfo[+f]

  添加新的数据列。如果文件中已经存在相同名称的列，则无法添加。+f 选项可以强制覆盖，但是在某些情况下，这种强行覆盖会失败，需要先删除对应的列，然后再添加，出现这种情况时，会警告提示。新增的列时可以使用如下代码，其含义如下：

  • a 追加包含要添加的列的文件名。文件的行数必须与 MGD77+ 文件中相同。如果不指定文件名，则从标准输入中读取。

  • c 从现有的数据或者公式创建新列，用于改正或者作为参考场。其后可以再接一个字符，字符的含义如下：

    • c 从未改正的测深中减去 Carter 改正

    • g IGF 重力参考场（也称为“正常重力”）；使用头部信息中的代码确定计算的公式，如果未设置或者无效，则默认使用 IGF1980；代码含义如下：

      • 1 Heiskanen 1924

      • 2 International 1930

      • 3 IGF1967

      • 4 IGF1980

    • m IGRF 总磁场参考场

    • r 重新计算的磁异常 rmag = mtfx - IGRF，追加 1 或者 2 表示使用的字段

  • d 指定一个包含两列数据的文件名，第一列为沿轨距离，第二列为数值。如果不指定文件，则从标准输入中读取。MGD77+ 文件中有对应的距离则将被新值取代，在其他距离，设置为 NaN。 使用 -N 设置距离单位，通过 -j 选择距离计算方式。

  • D 与 d 功能类似，但在没有给定距离的点，内插得到其更新值

  • e 从当前路径或者 $MGD77_HOME/E77 路径中寻找 mgd77sniffer 生成的 GEODAS_ID.e77 E77 日志，使用该日志检查数据并修改头部信息，为某些系统误差提供改正项（例如缩放尺度和偏移量），指定某个异常应用观测值中重新计算（例如：从 mtf1 和 最新的 IGRF 计算 mag ），并增加或者更新特殊的列标记 flag 。所有的固定修改项（例如：由于源机构使用了错误的单位，需要对字段进行缩放）将作为属性写入到 NetCDF MGD77+ 文件中，并在 mgd77list 读取数据时自动应用该缩放值。通过交叉分析确定的临时的校正不保存在数据文件中，而是保存在改正表中（见 mgd77list ）。默认情况下，e77 文件中每个头段行的第一个字符（?, Y，N）用来表示是否应该应用响应的改正，其中只有 Y 会被改正。对 -Ae 进一步使用子选项可以修改这种行为，h 忽略所有的头段信息提供的改正，f 忽略所有固定固定校正值，n , v 和 s 将忽略与导航，数据值以及其变化率的标志。使用 -Ae+f 将使用新的值替换文件中任何现有的 E77 改正。最后，如果 E77 文件没有被验证，则其改正值将不会被应用。使用 -AE 来忽略验证状态。

  • g 沿着 MGD77+ 文件给出的轨迹，使用双三次插值对 GMT 地理网格进行插值，后面追加 GMT 网格文件名。

  • i 沿 MGD77+ 文件轨迹使用双三次插值内插 Sandwell/Smith 墨卡托 *.img 网格。追加 img 网格文件名，一个缩放尺度（通常为 1 或者 0.1），img 文件格式（0-3）以及一个可选的网格最大纬度[80.738]，用逗号分隔。文件格式模式中：

    • 0 代表 img 文件没有约束代码，返回所有数据

    • 1 代表 img 文件有约束代码，返回所有数据

    • 2 代表 img 文件有约束代码，返回只在约束点的数据，其他地方为 NaN

    • 3 代表 img 文件有约束代码，在约束点返回 1，其他地方为 0

  • n 追加一个两列表文件名第一列为记录编号，从 0 开始，第二列为数据值，如果不指定文件，则从标准输入中读取。使用对应的数据替换 MGD77+ 中的数据，其他数据则设置为 NaN

  • t 追加一个两列表文件名，第一列为绝对时间，第二列为数据值，如果不指定文件，则从标准输入中读取。MGD77+ 文件中时间与数据中相对应的会被替换，其他数据设置为 NaN。使用大写的 T 选项，将会进行内插。

  -Dabbrev1,abbrev2,…)

  给定一个逗号分隔的行缩写列表，从 MGD77+ 文件中删除这些数据。如果要替换数据则不应该使用该选项，而是使用 -A…+f 。由于不能从 NetCDF 文件中删除变量，所以必须创建一个新的文件，其中不包含被剔除的列。一旦文件被创建，则临时删除旧文件，将新文件命名为旧文件，然后移除旧文件。

  -Eempty

  指定单独的字符用来替换空字符串值，例如：“9” 将会把空字符串替换为 “999….”，默认为 9。

  -F

  强制模式。当激活该模式时，可以强制删除或者替换标准的 MGD77 文件中列。用户需要慎重。

  -Iabbrev/name/unit/c/scale/offset/comment

  除了文件信息，还可以为新增的列指定属性等信息。可指定所选数据的缩写（16 个字符或者更小，仅使用小写字母、数字或下划线），详细描述名声、单位、数据类型（上述以 c 为例，下面会介绍各种数据类型缩写），缩放参数 scale 以及 offset，以及其他说明（小于 128 字符）。

  数据类型可选项包括：

  • c 字符

  • b Byte 类型

  • s short 整数类型

  • f float 浮点数类型

  • i int 整数类型

  • d double 浮点数类型

  • t text 文本类型

  如果选择了文本数据类型，则

  GMT支持多种不同的距离单位，以及三种不同的球面距离计算方式。详情见 单位 和 -j 选项。

  示例

  在 Geosat/ERS-1 得到的 11.2 版本的海洋重力场中内插 01010047.nc 和 01010008.nc ，将内插结果写到文件中，类型为 2-byte 短整形，单位为 mGal * 10

  gmt mgd77manage 01010047 01010008 -Ai10/1/grav.11.2.img \
      -Isatgrav/"Geosat/ERS-1 gravity"/"mGal"/s/10/0/"Sandwell/Smith version 11.2" -V
  

  使用一个滤波后的磁观测数据添加到 01010047.nc 作为新的列，类型为 float，在对应的时间内插该磁观测数据

  gmt mgd77manage 01010047 -ATmymag.tm -Ifiltmag/"Intermediate-wavelength \
      magnetic residuals"/"nTesla"/f/1/0/"Useful for looking for isochrons" -V
  

  从所有的 MGD77+ 文件中删除 satfaa、coastdist 以及 satvgg 列

  gmt mgd77manage =allmgd77.lis -Dsatfaa,coastdist,satvgg -V
  

  从所有的 MGD77+ 文件中创建 IGRF 字段，4 字节浮点数类型

  gmt mgd77manage =allmgd77.lis -Acm -Iigrf/"IGRF reference \
      field"/"nTesla"/f/1/0/"IGRF version 10 for 1990-2010" -V
  

  Credits

  IGRF 基于英国地质调查局的 Susan Macmilan 编写的 Fortran 程序，由 Algrave 大学的 Joaquim 通过 f2c 转换到 C 语言，最终 Paul Wessel 改成 GMT 风格。

  参考

  MDG77 格式见 http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/dat/geodas/docs/mgd77.txt.

  IGRF 见 https://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/igrf.html

  相关模块

  mgd77convert, mgd77header, mgd77list, mgd77magref mgd77info, mgd77track, mgd77sniffer, mgd77track