4.2 单位

GMT 中的单位有两类：长度单位和距离单位。

注解

本手册中，长度单位专用于度量纸张上的距离，而距离单位则用于度量真实地球上的距离。

4.2.1 长度单位

GMT 中的长度量可以使用厘米（cm）、英寸（inch）或点（point）为单位。它们之间的关系如下:

1 inch = 2.54 cm = 72 point

厘米、英寸和点，在 GMT 中分别用 c、i 和 p 表示。例如 5c 表示5厘米，3i 表示3英寸，2p 表示2点。

GMT 有两种方式可以指定长度量的单位，即显式指定单位和隐式指定单位。

显式指定单位
在长度量后直接加上单位以显式地指定当前长度量的单位。比如 -X4c 意味着传给 -X 选项的长度量是4厘米
隐式指定单位
若长度量后没有给定长度单位，则 GMT 会根据参数 PROJ_LENGTH_UNIT 所指定的默认长度单位对该长度量进行解释。比如 -X4 中的长度量 4 会根据 PROJ_LENGTH_UNIT 取值的不同而被解释为4厘米、4英寸或4点。

使用长度单位时，建议遵循如下几条：

  • 始终显式指定长度量的单位，不依赖于 PROJ_LENGTH_UNIT 的值，以免导致同一脚本在不同机器上由于GMT参数配置的差异而导致结果不同
  • 长度单位 p 用于指定较小的长度量，比如线宽、文字大小等
  • 长度单位 c 和 i 用于指定较大的长度量，比如底图宽度、圆圈大小等
  • 尽量使用 SI 单位制（c）而不用 US 单位制（i），因为国人对于1厘米要比1英寸更有概念

4.2.2 距离单位

对于真实地球上的距离量而言，常用单位包括：

  • d：弧度（degree of arc）
  • m：弧分（minute of arc）
  • s：弧秒（second of arc）
  • k：千米（kilometer）
  • e：米（meter） 默认单位

还有几个不常用的单位：

  • f：英尺（foot）
  • M：Statute mile
  • n：Nautical mile
  • u：US Survey foot

对于一个距离量而言，若不指定单位，则默认其单位为 e （即“米”）。当然还是建议为每个距离量显式指定其单位，使得命令更加清晰。比如在地球上以某点为中心画一个特定半径的圆，半径取 30 等效于 30e 表示30米，半径取 30k 则表示30千米。

对于距离量而言，还涉及到如何计算地球或任意星球上两点之间距离的问题。GMT 中提供了三种不同精度的距离计算方式，分别是 Flat Earth 距离、大圆路径距离和测地距离。三种距离计算方式的详细介绍见附录中“三种距离计算方式”一节。本节只介绍如何告诉GMT你想要用哪种距离计算方式。

  1. 大圆路径距离: 将地球当做球体，是GMT中默认使用的距离计算方式。比如距离量 50k 就默认用大圆弧距离来计算
  2. Flat Earth距离: 是大圆弧距离的一阶近似，通过在距离量前加上减号来使用这种计算方式。比如距离量 -50k 则使用Flat Earth方式计算距离
  3. 测地距离: 计算距离时考虑了地球椭率，可以通过在距离量前加上加号来使用这种计算方式。比如距离 +50k 则使用大地测量方式来计算距离

三种距离计算的方式，从计算精度上看：测地距离>大圆路径距离>Flat Earth距离；从计算速度上看，Flat Earth距离>大圆路径距离>测地距离。

4.2.3 小练习

  1. 使用 gmt get PROJ_LENGTH_UNIT 查看 GMT 的默认长度单位。

  2. 如下命令在一个长宽均为10厘米（由 -JX10c/10c 控制）的矩形底图中心，绘制了一个直径为3厘米（由 -Sc3c 控制）的圆:

    echo 5 5 | gmt psxy -JX10c/10c -R0/10/0/10 -Baf -Sc3c -W1p > test.ps

    将 -Sc3c 改成 -Sc3i 或 -Sc3 并绘图查看图件的区别。