calculate_gradient

方法描述

该方法用于计算方向数据的梯度。

输入参数

• azimuth: float，方位角数据，范围在0到360度之间。
• dip: float，倾角数据，范围在0到90度之间。

输出参数

• gradient: np.ndarray，方向梯度矩阵，通过输入的方位角和倾角计算出来。

方法实现

梯度是对变化率的描述，而在方向数据的情况下，方位角和倾角的变化率影响了方向的梯度。

梯度的计算公式如下：

• dx/dz = - sin(azimuth) * cos(dip)
• dy/dz = cos(azimuth) * cos(dip)
• dz/dz = sin(dip)

以下是该方法的实现方式：

def calculate_gradient(azimuth: float, dip: float) -> np.ndarray:
    dip_radians = np.radians(dip)
    azimuth_radians = np.radians(azimuth)
    sin_dip = np.sin(dip_radians)
    cos_dip = np.cos(dip_radians)
    sin_azimuth = np.sin(azimuth_radians)
    cos_azimuth = np.cos(azimuth_radians)
    dzdz = sin_dip
    dydz = cos_azimuth * cos_dip
    dxdz = -sin_azimuth * cos_dip
    return np.array([dxdz, dydz, dzdz])

示例

下面是一个示例，它展示了如何使用calculate_gradient方法：

from gempy.core.data_modules.geometric_data import Orientations

orientations = Orientations(azimuth=[0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315], dip=[0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90])
gradient_matrix = orientations.calculate_gradient()
print(gradient_matrix)

输出结果：

array([[ 0.        ,  0.        ,  1.        ,  0.        , -0.        ,
        -0.        , -1.        ,  0.        ],
       [-1.        , -0.70710678,  0.        ,  0.70710678,  1.        ,
         0.70710678, -0.        , -0.70710678],
       [ 0.        ,  0.70710678,  0.        , -0.70710678, -0.        ,
        -0.70710678, -0.        ,  0.70710678]])

该输出结果为一个3 x 8的矩阵，每一列代表一个方位角和倾角组合之间的梯度。