9.1 -Jx:笛卡尔变换¶
GMT中笛卡尔坐标变换分为三类:
- 线性坐标
- log\(_{10}\) 坐标
- 指数坐标
在开始之前,先用 gmtmath 生成两个数据以供接下来示例使用:
gmt gmtmath -T0/100/1 T SQRT = sqrt.txt
gmt gmtmath -T0/100/10 T SQRT = sqrt10.txt
9.1.1 笛卡尔线性坐标¶
笛卡尔线性坐标可以通过四种方式指定:
-Jx<scale>
X轴和Y轴拥有相同的比例尺<scale>
-JX<width>
X轴和Y轴拥有相同的长度<width>
-Jx<xscale>/<yscale>
分别为X轴和Y轴指定不同的比例尺-JX<width>/<height>
分别为X轴和Y轴指定不同的长度
笛卡尔线性坐标的使用场景可以分为三类:
- 常规的浮点数坐标
- 地理坐标
- 日期时间坐标
常规浮点数坐标¶
对于常规的浮点型数据而言,选择笛卡尔线性坐标意味着对输入坐标做简单的线性变换 \(u' = a u + b\),即将输入坐标 \(u\) 投影到纸张坐标 \(u'\)。
下面的命令将函数 \(y=\sqrt{x}\) 用笛卡尔线性变换画在图上。
gmt psxy -R0/100/0/10 -JX3i/1.5i -Bag -BWSne+gsnow -Wthick,blue,- -P -K sqrt.txt > GMT_linear.ps
gmt psxy -R -J -St0.1i -N -Gred -Wfaint -O sqrt10.txt >> GMT_linear.ps
说明:
- 正常情况下,X轴向右递增,Y轴向上递增。有些时候可能需要X轴向左递增或者Y轴向下递增(比如Y轴是深度时),只要将轴的比例尺或者轴长度设置为负值即可。
- 若指定X轴的长度,并设置Y轴的长度为0,则会根据X轴的长度和范围计算出X轴的比例尺,并对Y轴使用相同的比例尺,进而计算出Y轴的长度,即
-JX10c/0c
,-JX0c/10c
同理。
地理坐标¶
理论上地理坐标应该用地理投影画,而不应该用线性投影,但是有时候可能的确需要使用线性投影。用线性投影绘制地理坐标时会碰到一个问题,即经度有一个360度的周期性。因而在使用线性投影时需要通知GMT数据实际上是地理坐标。有三种办法:
- 在
-R
后、数据范围前加上g
或d
,比如-Rg-55/305/-90/90
- 在
-Jx
或-JX
选项的最后加上g
或d
,比如-JX10c/6cd
- 使用
-fg
选项
下面的例子用线性投影绘制了一个中心位于125ºE的世界地图。
gmt set MAP_GRID_CROSS_SIZE_PRIMARY 0.1i MAP_FRAME_TYPE FANCY FORMAT_GEO_MAP ddd:mm:ssF
gmt pscoast -Rg-55/305/-90/90 -Jx0.014i -Bagf -BWSen -Dc -A1000 -Glightbrown -Wthinnest \
-P -Slightblue > GMT_linear_d.ps
日期时间坐标¶
时间日期坐标也可以用线性投影绘制,此时需要告诉GMT输入坐标是绝对时间还是相对时间。
可以通过在 -Jx
或 -JX
的最后加上 T
或 t
,不过实际上 -R
选项中已经指定了时间范围,所以没有必要在 -J
和 -R
选项中都指定。当 -R
和 -J
选项给出的坐标类型相冲突时,GMT会给出警告,并以 -JX
选项为准。
gmt set FORMAT_DATE_MAP o TIME_WEEK_START Sunday FORMAT_CLOCK_MAP=-hham \
FORMAT_TIME_PRIMARY_MAP full
gmt psbasemap -R2001-9-24T/2001-9-29T/T07:0/T15:0 -JX4i/-2i -Bxa1Kf1kg1d \
-Bya1Hg1h -BWsNe+glightyellow -P > GMT_linear_cal.ps
9.1.2 笛卡尔对数投影¶
对数变换 \(\log_{10}\) 的数学表示是 \(u' = a \log_{10}(u) + b\) ,可以通过在比例尺或轴长度后加上 l
指定。
下面的命令绘制了一个X轴为对数轴Y轴为线性轴的图。
gmt psxy -R1/100/0/10 -Jx1.5il/0.15i -Bx2g3 -Bya2f1g2 -BWSne+gbisque \
-Wthick,blue,- -P -K -h sqrt.txt > GMT_log.ps
gmt psxy -R -J -Ss0.1i -N -Gred -W -O -h sqrt10.txt >> GMT_log.ps
注意:若想要X轴和Y轴都使用对数投影,且X轴和Y轴比例尺不同,则必须在指定每个轴的比例尺时分别加上 l
,例如 -JX10cl/6cl
。
9.1.3 笛卡尔指数投影¶
指数投影的函数表示是 \(u' = a u^b + c\) ,使得用户可以绘制类似
\(x^p\) - \(y^q\) 这样的函数关系。如果选 p=0.5
、q=1
则相对于绘制 x
与 \(\sqrt{x}\) 的函数曲线。
要使用指数投影,需要在比例尺或轴长度后加上 p<exp>
,其中 <exp>
是要使用的指数。
gmt psxy -R0/100/0/10 -Jx0.3ip0.5/0.15i -Bxa1p -Bya2f1 -BWSne+givory \
-Wthick -P -K sqrt.txt > GMT_pow.ps
gmt psxy -R -J -Sc0.075i -Ggreen -W -O sqrt10.txt >> GMT_pow.ps