14.1. Sección Sismica I. Raster.

Cómo graficar una sección sísmica a partir de una imagen raster y calcular sus escalas horizontal y vertical y su exageración vertical.

El script permite crear una figura a partir de una imagen raster de una sección sísmica (o perfil geológico). A la imagen original se le agrega un borde, ejes horizontal y vertical, la orientación de la sección. Además, a partir de las dimensiones de la figura y las reales se calculan las escalas horizontal y vertical, y la exageración vertical.

0. Imagen: La figura tiene que estar en formato raster. En este ejemplo se utiliza una imagen png correspondiente a la sección sísmica RC2106-145 (fuente).

Imagen raster de la sección sísmica "145.png"

1. Variables: Se definen 2 conjuntos de variables: las del gráfico y los datos de la sección. Las variables del gráfico corresponden al largo (L) y alto (H) que tendrá la sección en la figura. Los datos de la sección corresponden a los valores que representan en la realidad, es decir la longitud horizontal (KM) y la profundidad (en km o en tiempo). Para el eje vertical se debe definir el valor mínimo (Min) y el máximo (Max). Estos valores son utilizados para dibujar los ejes del gráfico. Para la proyección (PROJ), se utiliza un gráfico cartesiano (no geográfica lineal, -JX). Al valor del eje X se pone en negativo (-%H%) para invertir el sentido en que aumentan los valores (en los siguientes gráficos el 0 está arriba y el 10 abajo).
Nota: Los valores deben escribirse SIN unidades.


 REM    Dimensiones del Grafico: Longitud (L), Altura (H). Sin unidad!!
    SET    L=15
    SET    H=7

REM    Datos de la seccion. Longitud (km) y profundidad (min y max)
    SET    KM=276
    SET    Min=0
    SET    Max=10

    SET    PROJ=X%L%/-%H%


2. Figura: psimage agrega la imagen raster como fondo de la figura. Su ancho y largo son ajustados según las variables L y H.

   gmt psimage -R -J -O -K >> %OUT% -Dx0/0+w%L%/%H% "145.png"


3. Marco, Ejes y Orientación: En los ejemplos anteriores (ver 11.1 y 11.2) se explicó como utilizar los comandos psbasemap y pstext para dibujar el marco, ejes de la figura y orientación de la sección (NS).

REM    Dibujar Borde Negro de la figura
    gmt psbasemap -R -J -O -K >> %OUT% --MAP_FRAME_AXES=ewsn -B0

REM    Dibujar Eje X (S = Abajo, N = Arriba)
    gmt psbasemap -R -J -O -K >> %OUT% --MAP_FRAME_AXES=N -Bxaf+l"Distancia (km)"

REM    Dibujar Eje Y (W = Izquierda, E = Derecha).
    gmt psbasemap -R -J -O -K >> %OUT% --MAP_FRAME_AXES=We -Byafg+l"Profundidad (km)"
rem    gmt psbasemap -R -J -O -K >> %OUT% --MAP_FRAME_AXES=We -Byafg+l"Tiempo Dobles (s)"

    echo N | gmt pstext -R -J -O -K >> %OUT% -F+cTR+f12p -W1 -N -Ya1.0c
    echo S | gmt pstext -R -J -O -K >> %OUT% -F+cTL+f12p -W1 -N -Ya1.0c

Escala vertical en km de profundidad.

Escala vertical en segundos de tiempos dobles.

4. Escalas y Exageración vertical: La relación entre las dimensiones reales y las de la figura (definidas en el punto 1) permiten calcular las escalas horizontal y vertical.

4.1. Variables: Para hacer operaciones matemáticos es necesario guardar las variables (Max, Min, KM, H, L) en archivos con los siguientes comandos.

   echo %L%   > "temp_L"
   echo %H%   > "temp_H"

   echo %Max% > "temp_Max"
   echo %Min% > "temp_Min"
   echo %KM%  > "temp_KM"

4.2. Factor: Para definir la escala numérica es necesario convertir las dimensiones reales (km, m) a la unidad del gráfico (cm). Para eso se definen un factor horizontal (FH) y factor vertical (FV) que expresan la relación entra las unidades de cada eje. Para la relación km-cm el factor es 100 mil.

REM    km-cm=100000, m-cm=1000
    SET    FH=100000
    SET    FV=100000

4.3. Calculo Escalas: los siguientes comandos con gmtmath calculan las escalas horizontal y vertical. Los resultados son mostrados en la terminal y guardados en el archivo "temp_Esc_Ve" y "temp_Esc_Hz".


echo Escala Horizontal =
gmt math "temp_KM" "temp_L" DIV %FH% MUL = 
gmt math "temp_KM" "temp_L" DIV %FH% MUL = "temp_Esc_Hz"

echo Escala Vertical =
gmt math "temp_Max" "temp_Min" SUB "temp_H" DIV %FV% MUL =
gmt math "temp_Max" "temp_Min" SUB "temp_H" DIV %FV% MUL = "temp_Esc_Ve"

4.4. Exageración Vertical: En el caso de que ambas escalas sean distancia, es posible calcular la exageración vertical (Esc. Hz / Esc. Ve = Ex. Vert.) de la figura con el siguiente comando de gmtmath.

    echo Exageracion Vertical =
    gmt math "temp_Esc_Hz" "temp_Esc_Ve" DIV = 


4.5. Datos Terminal: Los resultados de los comandos de 4.3 y 4.4 son mostrados en la terminal. Los valores indican a cuantos cm en la realidad corresponde 1 cm del gráfico (1:x).
Nota: Si el tamaño de la figura es luego modificado (como suele ocurrir al enviar una figura para un artículo científico) las escalas pierden validez.

4.6. Datos Figura: Los mismos comandos utilizados para agregar la orientación de la sección (N, S) pueden utilizarse para agregar los datos de la terminal en la figura. El argumento -F de pstext define la posición y tamaño de fuente del texto. -G indica el color de fondo del recuadro. El comando pause frena la ejecución del script y lo que permite leer los valores de la terminal y modificar los comandos para graficar los valores correctos.

    pause 
  echo Esc. Hz. = 1:142.857   | gmt pstext -R -J -O -K -F+cBL+f9p -Gwhite -W1 >> %OUT%
  echo Esc. Ve. = 1:1.840.000 | gmt pstext -R -J -O -K -F+cBC+f9p -Gwhite -W1 >> %OUT%
  echo Ex.Vert. = 12.88       | gmt pstext -R -J -O -K -F+cBR+f9p -Gwhite -W1 >> %OUT%

Figura con los valores definidos en las variables.

Figura con L = 10 cm (resto de las variables sin modificar).

Figura con L = 20 cm y 20 km de profundidad.