夜雨聆风最近在新购置的工作站中安装了 Lupei Zhu 老师的 gCAP3D。这个程序是 CAP/gCAP 系列方法的重要实现之一，可用于地震矩张量与震源机制反演。与传统 CAP 相比，gCAP3D 的一个重要特点是可以使用三维速度模型下计算得到的 Green’s functions，从而在复杂速度结构区域获得更合理的波形拟合与震源机制约束。
需要特别说明的是：gCAP3D 本身主要是矩张量反演程序，并不是三维波场模拟程序。如果只是安装fk + gCAP3D，那么通常先跑通的是一维水平层状介质 Green’s functions 下的 CAP/gCAP 反演流程。fk 程序用于基于 horizontally layered velocity model 计算合成 Green’s functions，也就是速度结构只随深度变化，而不是横向变化的三维模型。 若要真正开展三维速度模型下的 gCAP3D 反演，还需要额外使用三维波场模拟程序生成符合 gCAP3D 输入格式的三维 Green’s function 库。
1. 安装环境
我的安装环境为：
建议优先在 Linux 原生系统或 WSL2 Ubuntu 中安装，不建议在 Windows 原生命令行中直接编译这类老式 C/Fortran/Perl 地震学程序。
sudo apt update sudo apt install -y \ build-essential gcc g++ gfortran make \ perl csh tcsh patch git wget curl tar gzip unzip \ dos2unix bc \ gmt gmt-dcw gmt-gshhg ghostscript psutils imagemagick \ libx11-dev libxpm-dev libxt-dev libsm-dev libice-dev \ libncurses5 libncurses5-dev zlib1g zlib1g-devgcc --version gfortran --version make --version perl -v gmt --version gs --versiongCAP3D 的波形读写和后续处理通常依赖 SAC（安装教程可参考oh my cap）。假设 SAC 安装在：
/usr/local/sac环境变量可写入~/.bashrc：
cat >> ~/.bashrc <<'EOF' # SAC export SACHOME=/usr/local/sac export SACAUX=${SACHOME}/aux export PATH=${SACHOME}/bin:${PATH} export LD_LIBRARY_PATH=${SACHOME}/lib:${LD_LIBRARY_PATH} export SAC_DISPLAY_COPYRIGHT=1 export SAC_USE_DATABASE=0 EOFsource ~/.bashrc测试：
which sac sac如果进入：
SAC>说明 SAC 可用。
3. 获取和解压 gCAP3D
gCAP3D 的作者为 Lupei Zhu，个人页面列出的版本信息为 v1.2，主要语言为 C、Fortran 和 Perl，同时也提醒 v1.2 发布后存在一些未更新版本号的小修订版本。
假设源码已经放在：
/data/gCAP3D进入目录：
cd /data/gCAP3D ls目录中通常应包含：
cap3D、cap3D.pl、depth.pl、mtdcmp 和radpttn。其中cap3D 是核心反演程序，cap3D.pl 是常用的 Perl 封装脚本，mtdcmp 用于矩张量分解，radpttn 用于辐射花样计算。4. 修改 Makefile
我最终使用的 Makefile 如下。这里的关键是：
SACHOME指向 SAC 安装路径；CFLAGS中加入-fcommon，用于兼容老式 C 代码；FFLAGS中加入-fallow-argument-mismatch -std=legacy，用于兼容老式 Fortran 代码。
5. 解决新版 GCC 下的multiple definition of ng 报错
在新版 Ubuntu / GCC 环境下，直接编译 gCAP3D 可能出现如下错误：
/usr/bin/ld: cap_sub.o:(.bss+0x0): multiple definition of `ng'; cap3D.o:(.bss+0x0): first defined here collect2: error: ld returned 1 exit status make: *** [Makefile:15：cap3D] 错误 1这个问题不是 SAC 链接错误，而是老源码中全局变量定义方式与新版 GCC 默认规则不兼容。通常源码中cap3D.h 里有类似定义：
int ng[NRC]; // number of fundamental sources for each component.由于cap3D.h 同时被cap3D.c 和cap_sub.c 包含，导致cap3D.o 和cap_sub.o 中各自定义了一份ng，最终链接时报multiple definition。
有两个解决办法。
第一种是快速兼容法：在 Makefile 的CFLAGS 中加入：
CFLAGS = -O -fcommon第二种是更规范的源码修正法。先备份：
cd /data/gCAP/gCAP3D cp Makefile Makefile.bak cp cap3D.h cap3D.h.bak cp cap3D.c cap3D.c.bak然后修改cap3D.h：
extern int ng[NRC];也就是把原来的：
int ng[NRC];改成：
extern int ng[NRC];接着在cap3D.c 中#include "cap3D.h" 后面加入真正的定义：
int ng[NRC];修改后大致为：
#include "cap3D.h" int ng[NRC]; int main(int argc, char **argv) { ... }然后重新编译：
make clean make6. 修正cap3D.c
编译时可能还会看到：
warning: too many arguments for format else sprintf(tmp,"%s/%s/%s.grn.0",glib,dep,dst,".grn.0");这说明格式字符串里只有 3 个%s，但实际传入了 4 个字符串参数。建议把：
sprintf(tmp,"%s/%s/%s.grn.0",glib,dep,dst,".grn.0");改成：
sprintf(tmp,"%s/%s/%s.grn.0",glib,dep,dst);更稳妥的写法是：
snprintf(tmp, sizeof(tmp), "%s/%s/%s.grn.0", glib, dep, dst);此外，如果工作路径较长，也建议把cap3D.c 中用于保存路径的字符数组适当加大，例如将：
char tmp[128], glib[128], dep[32], loc[32], dst[16], eve[32], *c_pt;改为：
char tmp[512], glib[512], dep[64], loc[64], dst[64], eve[64], *c_pt;这一步不是必须，但可以减少长路径导致的潜在溢出风险。
7. 编译
进入 gCAP3D 目录：
cd /data/gCAP/gCAP3D make clean make成功后应生成：
ls -lh cap3D cap_dir mtdcmp radpttn如果看到类似：
cap3D cap_dir mtdcmp radpttn说明核心程序已经编译成功。
可以进一步测试：
./cap3D ./cap_dir ./mtdcmp ./radpttn需要注意的是，cap3D 这类二进制程序通常需要输入参数或由cap3D.pl 调用，不建议直接把“无参数运行时报错”理解为安装失败。SeisMan 的 gCAP 安装说明中也提醒，直接运行底层二进制程序可能出现段错误，实际使用时通常应调用 Perl 封装脚本。
8. 配置环境变量
将 gCAP3D 加入 PATH：
cat >> ~/.bashrc <<'EOF' # gCAP3D export GCAP3D_HOME=/data/gCAP/gCAP3D export PATH=${GCAP3D_HOME}:${PATH} EOF source ~/.bashrc检查：
which cap3D which cap_dir which mtdcmp which radpttn如果cap3D.pl 也在该目录下，则：
which cap3D.pl9. 修改cap3D.pl
cap3D.pl 是实际运行中最常用的脚本。需要检查其中两个路径：
require ".../cap_plt.pl"; $green = ".../data/models/Glib";例如我的目录可以写成：
require "/data/gCAP3D/cap_plt.pl"; $green = "/data/gCAP/models/Glib";然后赋予执行权限：
chmod +x /data/gCAP/gCAP3D/*.pl测试：
cap3D.pl如果输出 usage 或参数说明，说明脚本入口基本正常。CUSeisTut 的 gCAP3D 教程也将cap3D.pl 作为运行入口，并说明运行该脚本出现版本或说明信息即可视为安装成功。
10. 安装和使用 fk 生成一维 Green’s functions
如果只是先跑通流程，可使用fk 计算一维水平层状模型 Green’s functions。再次强调，fk 不是三维 Green’s function 计算器，而是基于 horizontally layered velocity model 的合成 Green’s function 程序。
假设fk 已安装在：
/data/gCAP/fk加入 PATH：
cat >> ~/.bashrc <<'EOF' # fk export FK_HOME=/data/gCAP/fk export PATH=${FK_HOME}:${PATH} EOF source ~/.bashrc测试：
which fk.pl fk.pl之后要保证cap3D.pl 中的$green 指向 Green’s function 库的上级目录，例如：
$green = "/data/gCAP/models/Glib";11. 常见问题总结
问题 1：cannot find -lsac 或cannot find -lsacio
说明 SAC 库路径不对。检查：
find /usr/local/sac -name "libsac*" -o -name "libsacio*"如果库在/usr/local/sac/lib，Makefile 中应写：
SACHOME = /usr/local/sac SACLIB = -L$(SACHOME)/lib -lsac -lsacio -lm问题 2：multiple definition of ng
这是新版 GCC 与老式全局变量定义方式不兼容。解决方法是在CFLAGS 中加入：
CFLAGS = -O -fcommon更推荐的方法是把cap3D.h 中的int ng[NRC]; 改为：
extern int ng[NRC];并在cap3D.c 中加入：
int ng[NRC];问题 3：bad interpreter: /usr/bin/perl^M
说明脚本是 Windows 换行符。执行：
dos2unix *.pl chmod +x *.pl问题 4：图件显示异常或缩在角落
检查cap_plt.pl 中 GMT 单位设置。GMT 5/6 可尝试：
system "gmt set PROJ_LENGTH_UNIT inch"; system "gmt set PS_PAGE_ORIENTATION portrait";GMT 4 可尝试：
system "gmtset MEASURE_UNIT inch"; system "gmtset PAGE_ORIENTATION portrait";问题 5：找不到 Green’s functions
检查cap3D.pl 中：
$green = "...";是否指向 Green’s function 库的正确上级目录，同时检查-Mhk_15/5.0 中的模型名和深度是否与实际 GF 文件目录对应。
