Linux/macOS 下编译 GMT 源码
- 撰写:
- 最近更新日期:
2022-06-19
这一节介绍如何在 Linux 或 macOS 下编译 GMT 源代码。仅供需要自行编译 GMT 最新版本或开发版本的读者参考。
安装依赖软件
GMT 的编译及运行依赖于其他软件。
必须的依赖软件包括：
CMake（>=2.8.12）
netCDF（>=4.0 且支持 netCDF-4/HDF5）
Ghostscript：生成 PDF、JPG 等格式的图片
GDAL：读写多种格式的地理空间数据
可选的依赖软件包括：
`Ninja <https://ninja-build.org/>__: 快速的构建系统 [可选但推荐]
GEOS：地理信息系统的几何算法库
PCRE：正则表达式支持
FFTW：快速傅里叶变换库（>=3.3，macOS 下不需要）
GLib：GTHREAD 多线程支持（>=2.32）
LAPACK：快速矩阵反演库（macOS 下不需要）
BLAS：快速矩阵运算库（macOS 下不需要）
GraphicsMagick：生成 GIF 格式的动画
FFmpeg：生成 MP4 格式的动画
Fedora:
# 安装必须软件包
$ sudo dnf install gcc cmake ninja-build glibc netcdf-devel libcurl-devel gdal gdal-devel
$ sudo dnf install geos-devel lapack-devel openblas-devel glib2-devel pcre-devel fftw-devel
$ sudo dnf install ghostscript xdg-utils
# 安装可选软件包
$ sudo dnf install https://download1.rpmfusion.org/free/fedora/rpmfusion-free-release-`rpm -E %fedora`.noarch.rpm
$ sudo dnf install GraphicsMagick ffmpeg
Ubuntu/Debian:
# 更新软件包列表
$ sudo apt update
# 安装必须软件包
$ sudo apt install build-essential cmake ninja-build libcurl4-gnutls-dev libnetcdf-dev gdal-bin libgdal-dev
$ sudo apt install libgeos-dev libglib2.0-dev libpcre3-dev libfftw3-dev liblapack-dev
$ sudo apt install ghostscript xdg-utils
# 安装可选软件包
$ sudo apt install graphicsmagick ffmpeg
macOS 用户可以使用 Homebrew 安装依赖（未安装 Homebrew 的用户，可以参考《macOS 配置指南》了解如何安装与使用）:
# 安装必须软件包
$ brew install cmake ninja curl netcdf
$ brew install ghostscript gdal geos pcre2 glib fftw
# 安装可选软件包
$ brew install graphicsmagick ffmpeg
下载源码及数据
编译 GMT 需要下载如下三个文件：
GMT 6.4.0 源码：gmt-6.4.0-src.tar.xz
全球海岸线数据 GSHHG：gshhg-gmt-2.3.7.tar.gz
全球数字图表 DCW：dcw-gmt-2.1.2.tar.gz
备注
如果想编译 GMT 开发版，可以使用如下命令获取 GMT 最新开发版源码:
$ git clone --depth 50 https://github.com/GenericMappingTools/gmt
其余操作与编译 GMT 正式版基本没有区别。
安装 GMT
将下载的三个压缩文件放在同一个目录里，按照如下步骤进行安装:
# 解压三个压缩文件
$ tar -xvf gmt-6.4.0-src.tar.xz
$ tar -xvf gshhg-gmt-2.3.7.tar.gz
$ tar -xvf dcw-gmt-2.1.2.tar.gz
# 将 gshhg 和 dcw 数据复制到 gmt 的 share 目录下
$ mv gshhg-gmt-2.3.7 gmt-6.4.0/share/gshhg-gmt
$ mv dcw-gmt-2.1.2 gmt-6.4.0/share/dcw-gmt
# 切换到 gmt 源码目录下
$ cd gmt-6.4.0
# 用文本编辑器新建并打开 CMake 用户配置文件
# Linux 用户
$ gedit cmake/ConfigUser.cmake
# macOS 用户
$ touch cmake/ConfigUser.cmake
$ open -a TextEdit cmake/ConfigUser.cmake
向 cmake/ConfigUser.cmake 文件中加入如下语句:
set (CMAKE_INSTALL_PREFIX "/opt/GMT-6.4.0")
set (GMT_USE_THREADS TRUE)
CMAKE_INSTALL_PREFIX 用于设置 GMT 的安装路径，上面的语句会将 GMT 安装在
/opt/GMT-6.4.0目录下，用户可以自行修改为其他路径。没有 root 权限的一般用户，可以将安装路径设置为/home/xxx/opt/GMT-6.4.0等有可读写权限的路径GMT_USE_THREADS 设置为 TRUE 会为 GMT 的某些模块增加多线程并行功能以加速计算，也可以不设置
小技巧
此处为了便于一般用户理解，只向 cmake/ConfigUser.cmake 中写入了必要的语句。用户可以将 GMT 提供的配置模板 cmake/ConfigUserTemplate.cmake 复制为
cmake/ConfigUser.cmake 并根据配置文件中的大量注释说明信息自行修改配置文件。也可以进一步将高级配置模板 cmake/ConfigUserAdvancedTemplate.cmake 复制为
cmake/ConfigUserAdvanced.cmake 并根据注释说明信息修改高级配置。
继续执行如下命令以检查 GMT 的依赖是否满足：
备注
以下的 mkdir build 命令新建的 build 文件夹位于 GMT 源码压缩包解压出来的 gmt-6.4.0 目录下。不是 gmt-6.4.0/cmake 目录下，更不是 /opt/GMT-6.4.0。
$ mkdir build
$ cd build/
$ cmake .. -G Ninja
cmake .. -G Ninja 会检查系统软件是否满足 GMT 的依赖关系，过程中会输出大量信息，并在最后汇总输出检查结果。我们只需要关注检查结果是否正确即可。正常情况下结果结果如下，若存在一些差异也没有问题。只要过程中不出现报错，即可。如果出现报错，则需要检查之前的步骤是否有误，检查完成后删除原 build 目录再新建 build，继续执行 cmake .. -G Ninja，直到出现类似的检查结果:
*
* GMT Version: : 6.4.0
*
* Options:
* Found GSHHG database : /home/user/GMT/gmt-6.4.0/share/gshhg (2.3.7)
* Found DCW-GMT database : /home/user/GMT/gmt-6.4.0/share/dcw-gmt (2.1.2)
* Found GMT data server : oceania
* NetCDF library : /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libnetcdf.so
* NetCDF include dir : /usr/include
* Curl library : /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libcurl.so
* Curl include dir : /usr/include/x86_64-linux-gnu
* GDAL library : /usr/lib/libgdal.so
* GDAL include dir : /usr/include/gdal
* GEOS library : /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgeos_c.so
* GEOS include dir : /usr/include
* FFTW library : /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libfftw3f.so
* FFTW threads library : /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libfftw3f_threads.so
* FFTW include dir : /usr/include
* Accelerate Framework :
* Regex support : PCRE (/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so)
* ZLIB library : /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libz.so
* ZLIB include dir : /usr/include
* LAPACK library : yes
* BLAS library : yes
* License restriction : no
* Triangulation method : Shewchuk
* OpenMP support : disabled (GMT_ENABLE_OPENMP not set)
* GLIB GTHREAD support : enabled (2.64.6)
* Build generator : Unix Makefiles
* Build GMT core : always [libgmt.so]
* Build PSL library : always [libpostscriptlight.so]
* Build GMT supplements : yes [supplements.so]
* Build GMT for developers : yes
* Build proto supplements : none
* Build module links : no
* Found Ghostscript (gs) : yes (9.50)
* Found GraphicsMagick (gm) : yes (1.3.35)
* Found ffmpeg : yes (4.2.4)
* Found open : no
* Found ogr2ogr : yes (3.0.4)
* Found gdal_translate : yes (3.0.4)
*
* Locations:
* Installing GMT in : /opt/GMT-6.4.0
* GMT_DATADIR : /opt/GMT-6.4.0/share
* GMT_DOCDIR : /opt/GMT-6.4.0/share/doc
* GMT_MANDIR : /opt/GMT-6.4.0/share/man
-- Configuring done
-- Generating done
警告
Anaconda 用户请注意！由于 Anaconda 中也安装了 FFTW、GDAL、netCDF 等库文件，GMT 在配置过程中可能会找到 Anaconda 提供的库文件，进而导致配置、编译或执行过程中出错。
解决办法是，在 Shell 配置文件（~/.bashrc 或 ~/.zshrc）中将 Anaconda 相关的环境变量注释掉，以保证 GMT 在配置和编译过程中找到的不是
Anaconda 提供的库文件。待 GMT 安装完成后，再将 Anaconda 相关环境变量改回即可。
检查完毕后，开始编译和安装:
$ cmake --build .
$ sudo cmake --build . --target install
修改环境变量
打开终端，使用如下命令用文件编辑器打开 Shell 配置文件:
# Linux 用户
$ gedit ~/.bashrc
# macOS 用户
$ open ~/.zshrc
然后向文件末尾加入如下语句以修改环境变量。修改完成后保存文件并退出，然后重启终端使其生效:
export GMT6HOME=/opt/GMT-6.4.0
export PATH=${GMT6HOME}/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}:${GMT6HOME}/lib64
说明：
第一个命令添加了环境变量 GMT6HOME
第二个命令修改 GMT6 的
bin目录加入到 PATH 中，使得在终端或脚本中可以找到 GMT 命令第三个命令将 GMT6 的
lib目录加入到动态链接库路径中。通常，32 位系统的路径为lib，64 位系统的路径为lib64
测试是否安装成功
重新打开一个终端，键入如下命令，若正确显示 GMT 版本号，则表示安装成功:
$ gmt --version
6.4.0
升级/卸载 GMT
按照上面的配置，GMT 会被安装到 /opt/GMT-6.4.0 目录下。若想要卸载 GMT，可以直接删除整个 /opt/GMT-6.4.0 即可。
GMT 不支持自动更新，因而若想要升级 GMT，通常建议先卸载 GMT，然后再下载新版源码并按照上面的步骤重新编译安装。
当然，高级用户也可以同时安装多个版本的 GMT，但需要注意环境变量 PATH 的设置。