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Titelaufnahme

Titel
AWK and GNU Octave Programming Languages Integrated with Generic Mapping Tools for Geomorphological Analysis
VerfasserLemenkova, Polina
Enthalten in
GeoScience Engineering, Ostrava, Czech Republic : VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, 2019, 65 (2019), 4, Seite 1-22
ErschienenOstrava, Czech Republic : VSB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, 2019
SpracheEnglisch
DokumenttypAufsatz in einer Zeitschrift
Schlagwörter (DE)AWK / Oktave / GMT / Programmiersprache / Datenanalyse / Geodatenanalyse / Graben
Schlagwörter (EN)AWK / Octave / GMT / programming language / data analysis / geospatial analysis / trench
ISSN1802-5420
URNurn:nbn:at:at-ubs:3-30354 
DOI10.35180/gse-2019-0020 
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Zusammenfassung

Der Artikel stellt eine sequentielle Verwendung der Programmiersprachen AWK und GNU Octave vor, die in Generic Mapping Tools (GMT) für die Geodatenanalyse integriert sind. Der geografische Umfang der Forschung konzentriert sich auf den Kurilen-Kamtschatka-Graben im Nordpazifik. Ziel der praktischen Forschung ist die Analyse und der Vergleich der Bathymetrie im südlichen und nördlichen Teil des Grabens anhand digitalisierter Querschnittsprofile. Die anfängliche Kartierung und Geodatenanalyse wurde im GMT-Scripting-Toolset durchgeführt. Das GMT wurde für die kartografische Kartierung basierend auf dem ETOPO1-Raster und der automatischen Digitalisierung der Profile verwendet, die den Graben senkrecht kreuzen. Neben der visualisierten Karte wurden die verarbeiteten Geodaten in numerischer Form als komplexe Mehrfeldtabelle für jedes Segment empfangen. Diese Tabellen wurden vom GMT in seinem nativen Format generiert und konnten nicht direkt von MATLAB/Octave verarbeitet werden. Daher wurden die Tabellen nach AWK exportiert, einer datengesteuerten Programmiersprache und einem leistungsstarken Tool zur Datenextraktion. Anschließend wurde die Tabelle durch das AWK-Skript umstrukturiert, sortiert und umgestaltet. Da die Gesamtzahl der Profile 100 überschritt (62 und 52 für die nördlichen und südlichen Grabenabschnitte), wurden nur ausgewählte Profile visualisiert. Zu diesem Zweck wurden im nächsten Schritt die geänderten Tabellen zur Visualisierung und Darstellung ausgewählter Profile in die GNU Octave-Sprache konvertiert. Abschließend wurde die Geomorphologie analysiert und zwei Segmente verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass der südliche Teil tiefere Bathymetriewerte aufweist, in der geomorphologischen Struktur variiert und im Vergleich zum Norden steilere Gefälle aufweist, was auf Seismizität, Vulkanismus sowie geologische und tektonische Gegebenheiten zurückzuführen ist. Zur Reproduzierbarkeit werden im Anhang drei vollständige Skripte der Programmiersprachen GMT, AWK und GNU Octave vorgestellt.

Abstract

The paper presents a sequential use of the AWK and GNU Octave programming languages integrated with Generic Mapping Tools (GMT) for geospatial data analysis. The geographic scope of the research is focused on the Kuril-Kamchatka Trench, north Pacific Ocean. Practical research aim is to analyse and compare bathymetry in the southern and northern part of the trench using digitized cross- section profiles. The initial mapping and geospatial analysis was performed in GMT scripting toolset. The GMT was used for cartographic mapping based on the raster ETOPO1 grid and automatic digitizing of the profiles crossing the trench perpendicularly. Besides visualized map, the processed geodata were received in a numerical form as a complex multi-field table for each segment. These tables were generated by the GMT in its native format and could not be directly processed by the MATLAB/Octave. Therefore, the tables were exported to AWK, a data-driven programming language and a powerful tool for data extraction. The table was then restructured, sorted and reshaped by the AWK script. Because the total amount of profiles overstepped 100 (62 and 52 for the northern and southern trench segments), only selected profiles were visualized. For this purpose, at the next step the modified tables were converted to GNU Octave language for visualizing and plotting selected profiles. Finally, the geomorphology was analysed and two segments compared. The results show that the southern part has deeper bathymetric values, vary in geomorphic structure and has steeper gradient slopes comparing to the north, which is caused by the seismicity, volcanism, geologic and tectonic settings. Three full scripts of GMT, AWK and GNU Octave programming languages are presented for replicability in the Appendix.

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