绘制三维地形图
- 示例贡献者:
刘珠妹（作者）、陈箫翰（修订）
- 视频讲解:
绘制三维地形图的核心是 grdview 模块以及 -JZ 选项。使用 -JZ 选项设置 Z 方向上的缩放比例，同时也必须在 -R 选项中设置 Z 方向上的最小值和最大值。此外，-p 选项用于设置三维观察的视角。
本例将展示如何绘制三维起伏地形图，并叠加卫星图像图层与地震断层图层，用于对比研究。请点击观看视频学习代码的详细讲解。
示例中使用到的数据包括：
@earth_relief_06m：earth_relief@earth_day_06m：earth_day & earth_nightCN-faults.gmt：CN-faults: 中国断层数据
下面的绘图脚本将三维地形、卫星图片以及断层线绘制在不同高度：
#!/usr/bin/env bash
# 将三维地形、卫星图片以及断层线绘制在不同高度
gmt begin 3D_earth_relief_1
gmt set MAP_FRAME_TYPE plain
# 1. 绘制地形图形，图层默认位于 z 轴底部（此例中即 -1000 的高度）
gmt grdview @earth_relief_06m -R101/108/35/42/-1000/20000 -JM10c -JZ10c -N-1000+ggray -Qi -I -Ba -BwsENZ -p60/25
gmt colorbar -C -Ba -DJTC+o0/1c -p
# 2. 绘制断层线图层，-p 设置图层抬高到10000
gmt plot CN-faults.gmt -W2p,brown -p60/25/10000 -Ba -BWSen
gmt basemap -TdjLT+w1.5c+l+o1c -p
# 3. 绘制卫星图片图层，-p 设置图层抬高到20000
gmt grdimage @earth_day_06m -p60/25/20000 -Ba -BWSen
gmt end show
下面的脚本将卫星图片和断层线直接绘制在三维地形上:
#!/usr/bin/env bash
# 将卫星图片和断层线直接绘制在三维地形上
gmt begin 3D_earth_relief_2
gmt set MAP_FRAME_TYPE plain
# 预处理1：生成断层的三维采样，输出数据为断层的经度、纬度以及对应的地形高程
gmt grdtrack -R101/108/35/42 -G@earth_relief_06m CN-faults.gmt > faults.xyz
# 预处理2：截取区域卫星图片
# 下载 6 弧分的卫星图片数据 earth_day_06m_p 到当前目录
gmt which -Gl @earth_day_06m_p
# 使用 gdal_translate 截取区域的卫星图片
# -projwin 后的四个参数指定了区域范围：左上角经度 左上角纬度 右下角经度 右下角纬度
# gdal_translate 的详细用法见 https://gdal.org/programs/gdal_translate.html
gdal_translate -of GTIFF -projwin 101 42 108 35 earth_day_06m_p.tif day.tif
# 绘制卫星图片，-G 表示在 DEM 上贴卫星图片
gmt grdview @earth_relief_06m -R101/108/35/42/-1000/5000 -JM10c -JZ4c -N-1000+ggray -Gday.tif -Qi -Ba -Bz -BwsENZ -p60/25
# 绘制断层线
gmt plot3d faults.xyz -W1p,brown -p
# 绘制色标
gmt colorbar -C -Ba -DJTC+o0/1c -p
# 绘制底图（含指北针）
gmt basemap -TdjLT+w1.5c+l+o1c -p60/25/2000
rm day.tif faults.xyz earth_day_06m_p.tif
gmt end show
除了 GMT 自带的卫星图像数据以外，读者还可以使用开源工具导出精度更高的谷歌卫星图像，并用于 GMT 绘图。导出方法可以参考 以地图和卫星图为底图 。在下面的例子中，grdview 模块将合肥地区卫星图像 Hefei.tiff 叠加在三维地形图上，绘制出了清晰度更高的图片。卫星图像适用于作图范围较小的情况。
gmt begin Hefei jpg E600
gmt grdview @earth_relief_30s -R117/118/31.4/32/0/2000 -JM10c -JZ2c -Qi600 -GHefei.tiff -p135/15 -Baf
gmt end
