GMT 子图模式

有些时候，尤其是发表文章时，需要将多张独立的图放在一张图中，并编号 abcd，一般称这些独立的图为子图。

GMT 中有两种方式可以绘制多子图：

常规方式：在绘图时使用 -X 和 -Y 选项手动移动每个子图的原点
现代方式：使用 subplot 模块提供的子图模式来布局和管理多子图

现代方式更加简洁易用，建议使用现代方式。仅当图片非常复杂或不规则时，才推荐使用常规方式。

子图布局

subplot 模块提供的子图模式可以非常方便地绘制多子图。

subplot begin 用于设计子图的布局、尺寸以及其它属性。其将整张画布划分为 N 行 M 列的规则网格区域，每个网格区域内都可以包含一张独立的子图。例如:

gmt subplot begin 2x3 -Fs5c/3c

定义了一个 2 行 3 列的子图布局，注意中间为小写英文字母 x，不是星号或其他符号。-Fs5c/3c 则指定了每个子图区域的宽度为 5 厘米，高度为 3 厘米。相邻子图之间的间隔则可以用 -M 选项控制。最终得到的子图布局如下图所示：

Source Code

subplot set 用于激活指定的子图，接下来的所有绘图命令都将在该子图内进行绘制。为了指定某个子图，则需要知道每个子图的编号。GMT 中可以通过 行号,列号 或者 索引号（即第几个子图）的方式来指定子图。

注解

行号、列号和索引号，均从 0 开始起算。因而对于一个 N 行 M 列的子图布局而言，行号为 0 到 N-1，列号为 0 到 M-1，索引号为 0 到 N*M-1。

上图中同样给出了每个子图的编号，图中红色数字为子图的行列号，而括号中的蓝色数字则是子图的索引号。因而，你可以使用如下命令中的任意一个来激活第三个子图，接下来的所有绘图命令均只在第三个子图内进行:

gmt subplot set 1,0

gmt subplot set 3

最后记得使用 subplot end 退出子图模式:

gmt subplot end

第一张子图

下面就利用上面学到的知识绘制一张 2 行 2 列的子图。

gmt begin map png,pdf
  gmt set FONT_TAG 15p FONT_HEADING 20p MAP_HEADING_OFFSET 0p
  gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/3c -A -M0.2c/0.1c -T"My Subplot Heading"
    gmt subplot set 0
    gmt basemap -R0/10/0/10 -JX? -Baf -BWSen

    gmt subplot set 1
    gmt basemap -R0/20/0/10 -JX? -Baf -BWSen

    gmt subplot set 2
    gmt basemap -R0/10/0/20 -JX? -Baf -BWSen

    gmt subplot set 3
    gmt basemap -R0/20/0/20 -JX? -Baf -BWSen
  gmt subplot end
gmt end show

在这个例子中，我们用 subplot begin 定义了一个 2 行 2 列（2x2）的子图布局，每个子图区域宽 5 厘米高 3 厘米（-Fs5c/3c）。除此之外，我们还使用了一些可选选项对图的细节进行微调：

-A: 对每个子图进行自动编号 abcd
-M0.2c/0.1c: 调整相邻子图之间的空白距离，X 方向间隔为 0.2 厘米，Y 方向间隔为 0.1 厘米
-T”My Subplot Heading”: 为整张图加上一个总标题
调整子图编号的大小（FONT_TAG）、总标题文字大小（FONT_HEADING）以及总标题相对于底图的偏移量（MAP_HEADING_OFFSET）

在子图模式内，我们使用 subplot set 0 的方式依次激活每个子图。在每个子图内绘图时，我们使用了线性投影方式 -JX?。通常我们需要指定图片的宽度或高度，这里我们使用了 ? 让 GMT 根据子图区域的大小自动帮我们选择最合适的子图宽度。

小技巧

本示例中使用了如下命令来依次激活四个子图:

gmt subplot set 0
gmt subplot set 1
gmt subplot set 2
gmt subplot set 3

实际上，我们可以直接使用 subplot set 而不指定子图编号，GMT 会自动为我们激活 “下一个” 子图。

共用 X/Y 轴

上面示例中的四张子图，每行的两张子图有相同的 Y 轴范围，每列的两张子图有相同的 X 轴范围。此时可以使用 -S 选项设置各子图之间共用 X 或 Y 轴。

gmt begin map png,pdf
  gmt set FONT_TAG 15p FONT_HEADING 20p MAP_HEADING_OFFSET 10p
  gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/3c -A -M0.2c/0.2c -T"My Subplot Heading" -SRl -SCb -BWSrt
    gmt basemap -R0/10/0/10 -JX? -c
    gmt basemap -R0/20/0/10 -JX? -c
    gmt basemap -R0/10/0/20 -JX? -c
    gmt basemap -R0/20/0/20 -JX? -c
  gmt subplot end
gmt end show

-SRl 表示一行内（Row）的子图共用 Y 轴，且只在左边（l）轴显示标注， -SCb 表示一列内（Column）的子图共用 X 轴，且只在底部（b）轴显示标注。

当然你也可以不使用 -S 选项，而是在每个子图中使用不同的 -B 选项分别为每个子图设置不同的轴属性。

复杂布局

subplot 目前尚不支持嵌套。如果想要使用更复杂的子图布局，可以多次调用 subplot 并进行人工的调整。

下面的示例中线绘制了一个一行两列的子图布局，然后在其上方绘制了一个等宽的一行一列的子图布局。

gmt begin complex-subplot png,pdf
  gmt subplot begin 1x2 -Ff15c/3c -A -BWSen
    gmt subplot set 0 -A'(b)'
    gmt basemap -R0/10/0/10 -JX?
    gmt subplot set 1 -A'(c)'
    gmt basemap -R0/10/0/10 -JX?
  gmt subplot end

  gmt subplot begin 1x1 -Ff15c/3c -A -Yh+1c
    gmt subplot set 0 -A'(a)'
    gmt basemap -R0/10/0/10 -JX? -BWSen -Bxa2f1 -Bya2f1
  gmt subplot end
gmt end show

注解

小括号 () 在 Bash 中有特殊含义，所以子图标签 (a) 两边加了单引号，避免 Bash 对小括号进行解释。编写 Batch 脚本的 Windows 用户不可以使用单引号，但是可以使用双引号，或者不使用引号。