✍️ 田冬冬 , 王亮 , 陈箫翰 , 朱邓达  •  📅 2025-06-08

subplot

官方文档:

subplot

简介:

管理和设置子图模式

subplot 模块可以将当前纸张分隔成若干个网格区域，每个区域内都可以包含一张 单独的子图。

subplot 模块提供了三条指令：

  • subplot begin 进入子图模式，并设置子图的布局

  • subplot set 用于指定接下来的绘图操作在哪一个子图中进行

  • subplot end 用于结束子图模式

在子图模式中，需要注意如下几点：

  • -X 和 -Y 选项无法在子图模式中使用，可以使用 -C 选项作为替代

  • 在使用 -J 选项时，可以使用 ? 来指定地图宽度或比例尺，此时，GMT会根据 子图的大小自动确定最合适的地图尺寸

  • 对于笛卡尔投影，若想要X和Y轴共用相同的比例尺，则可以使用 -Jx?

subplot begin 语法

gmt subplot begin nrowsxncols -F[f|s]width(s)/height(s)[+af|s][+fwfracs/hfracs][+cdx[/*dy]][+gfill][+ppen][+wpen] [ -A[autotag][+cdx[/dy]][+gfill][+j|Jrefpoint][+odx[/dy]][+ppen][+r|R][+s[[dx/dy][/shade]]][+v]] [ -C[side]clearance ] [ -D ] [ -B[p|s]parameters ] [ -jflags ] [ -Mmargins ] [ -Rregion ] [ -Slayout ] [ -Ttitle ] [ -V[level] ] [ -X[a|c|f|r][xshift] ] [ -Y[a|c|f|r][yshift] ] [ --PAR=value ]

必须选项

nrowsxncols

指定子图的行数和列数。中间为小写英文字母 x，不是星号或其他符号。

每一行和每一列均有相同的子图数目。注意：你无需在每个子图内都绘图。

-F[f|s]width(s)/height(s)[+af|s][+fwfracs/hfracs][+cdx[/*dy]][+gfill][+ppen][+wpen]

指定图片的尺寸。有两种方式：

  • -Ff - 直接指定整张图片的尺寸

  • -Fs - 指定单个子图的尺寸

除此之外，还可以为整张图加上背景色和边框:

  • +ppen - 为整张图加上背景矩形边框

  • +wpen - 绘制子图区域之间的水平和垂直分割线

  • +gfill - 为整张图的背景矩形填充颜色

  • +cdx/dy - 设置背景矩形与整张图之间的额外空白

  • +af|s - 默认使用 +af ， 即按照整个图片的宽度和高度的几何平均值对边框宽度和标注字体大小进行自动缩放； +as 类似，但参考每个子图的宽度和高度的几何平均值。

-F[f]width/height[+fwfracs/hfracs]

指定整张图片的宽度 width 和高度 height。

这种情况下，GMT会根据整张图片的尺寸以及子图的数目自动计算每张子图的尺寸。 在计算子图尺寸时会考虑每个子图的刻度线 (ticks)、标注 (annotations)、标签 (labels) 所占据的空间，以及不同子图之间的间隔。整张图的最外圈的刻度线、标注和标签不算在整张图片尺寸之内。

默认所有行和列的尺寸都是相同的。若想要子图的每一行具有不同的高度， 或者子图的每一列具有不同的宽度，则可以使用 +f，后面紧跟着一系列逗号分隔的宽度比例和以逗号分隔的高度比例。 单个数则表示所有行或列有相同的宽度或高度。

例如，对于一个2x2的子图，使用-Ff12c/12c+f3,1/1,2 则表示

  • 整张图的宽度和高度均为12厘米

  • 第一列占3个宽度，第二列占1个宽度

  • 第一行占1个高度，第二行占2个高度

-Fswidths/heights

通过指定每个子图的宽度和高度间接指定图片尺寸。

在这种情况下，整张图片的尺寸由每个子图的尺寸以及刻度线、标注、标签占据的 空间和子图之间的间隙共同决定，但最外圈的刻度线、标注、标签所占据的空间不算 在整张图的尺寸之内。

默认所有行和列的尺寸都是相同的。若想要给每行或每列指定不同的子图尺寸， 可以加上一系列以逗号分隔的宽度，然后再加上一个斜杠，并加上一系列以逗号分隔的高度。 单个数则表示所有行或列有相同的宽度或高度。

例如，对于一个2x2的子图，使用 -Fs4c,8c/4c 则表示 第一列为4厘米宽，第二列为8厘米宽，所有列的高度均为4厘米高。 注意，宽度值或高度值的数目必须是一个或者与行数/列数相匹配。

对于地理地图而言，每张子图的高度由地图区域 -R 以及投影方式 -J 决定。 有两个选择：(1) 指定子图高度为0，并同时指定 -R 和 -J， 利用其计算每张子图的高度，但要求所有子图必须共享相同的研究区域和投影方式； (2) 不断尝试并修改子图的高度以得到最佳的绘图布局。

可选选项

-A[autotag][+cdx[/dy]][+gfill][+j|Jrefpoint][+odx[/dy]][+ppen][+r|R][+s[[dx/dy][/shade]]][+v]

为子图自动添加编号。

autotag 可以是单个数字或字母，也可以在数字或字母的一侧或两侧加上括号。 其设置了左上角第一张子图的编号，而其余子图则按照递增的顺序依次编号。 默认值为 a)。

备注

括号在Unix Shell中有特殊含义，可以将其用单引号括起来，即 '(a)'。

加上子选项可以指定编号的更多属性：

  • +cdx[/dy] - 设置子图编号与文本框轮廓间的距离， 默认值为 FONT_TAG 的 15%，即 3p/3p

  • +gfill: 为子图编号的文本框填充颜色

  • +j|Jrefpoint - 指定编号在子图中的位置，默认值为 TL， 即编号位于子图的左上角。+j 和 +J 分别适用于子图编号位于子图内部和 外部的情况

  • +odx[/dy] - 设置子图编号相对于 +j|J 指定的参考位置间的额外偏移量， 默认值为 FONT_TAG 的 20%，即 4p/4p

  • +ppen - 为子图编号加上文本框

  • +r - 使用小写罗马数字编号

  • +R - 使用大小罗马数字编号（默认使用阿拉伯数字）

  • +s - 添加一个偏移的背景阴影矩形。 这里， dx/dy 表示相对于编号框的位移（默认是 2p/-2p ）， shade 设置用于阴影的填充样式（默认是 gray50 ）。

  • +v - 表示沿着垂直列方向依次增加编号，默认沿着水平行方向依次增加

注： 目前你不能在 tag 中使用 Latex 表达式，一个解决方法是使用 text 模块逐个设置 tag。

-Bparameters (more …)

设置底图边框和轴属性。

该选项会应用到所有子图。

-C[side]clearance

设置子图区域内某个边的额外空白量。这些额外的空白量可以用于绘制比例尺、 添加额外的文字等。

side 可以取 e w s n 分别代表东西南北四条边； 也可以取 x 或 y，分别表示设置东西或南北方向两条边的空白； 若不指定 side，则表示同时设置四条边上的空白量。

该选项可以重复多次，对不同边分别设置不同的间距。

subplot begin 中该选项对所有子图均有效，而 subplot set 中使用该选项 则仅对当前子图有效。 -C 不会影响 -A 设置的编号位置。

备注

在子图模式内不能使用 -X 和 -Y ，可以使用 -C 作为替代。

-D

根据已有的默认设置（基于 gmt.conf 文件或 --PAR=value ） 以及 -B，-C，-M 和 -S 设置，仅确定图片尺寸（如果使用 -Ff ） 和子图间距，而不绘制和标注任何底图（默认绘制和标注指定子图的底图）。 当你想先绘制和标注部分子图的底图，之后再分别在子图内绘制数据而不再重绘底图时， 该选项很有用。对于两次使用 gmt subplot 规划的子图区域， 使用不同的 -B，-C，-M 和 -S 可能导致子图区域不对齐， 这时使用 -D 可将二者对齐。 相关使用示例详见 PR #4993 。 注： 要求 -F 保持一致。

-Jprojection (more …)

设置地图投影方式

-Mmargins

相邻子图之间的额外空白，包括为刻度、标注和标签自动添加的空间。

margins 可以有三种情况：

  1. 取一个值，表示子图四个方向的空白

  2. 取两个值，表示子图的水平和垂直方向的空白，两个值之间用斜杠分隔

  3. 取四个值，表示子图的左右下上四个方向的空白，四个值之间用斜杠分隔

margins 允许设置为负值，进一步缩小子图间距。 空白大小的单位默认为 PROJ_LENGTH_UNIT 。 实际呈现的空白大小为两个反方向之和（即左+右，上+下）。

-Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit] (more …)

指定数据范围。

该选项会应用于所有子图。 当所有子图共享一个共同的区域时，这很有用。 在此模块中，所选区域也将成为计算模块所需的数据区域的默认值。

-Sc[b|t][+llabel][+slabel2][+t[c]]

设置一列中的所有子图共用 X 轴。

当一列所有子图共用 X 轴时，默认只有第一行子图的顶部（ t ） X 轴 和最后一个子图的底部（ b ） X 轴有标注。

  • -Scb 一列中只有最后一行子图的底部 X 轴有标注

  • -Sct 一列中只有第一行子图的顶部 X 轴有标注

  • +llabel 为共用的 X 轴添加标签

  • +slabel2 为共用的 X 轴添加二级标签

  • +t 为每个子图的标题预留空间

  • +tc 为第一行的所有子图的标题预留空间

某行某列子图的标签和标题仍可通过子图内部的 -B 选项进行设置。

-Sr[l|r][+llabel][+p][+slabel2]

设置一行中所有子图共用 Y 轴。

当一行所有子图共用 Y 轴时，默认只有第一列子图的左边（ l ） Y 轴和最后一列子图的右边（ r ） Y 轴有标注。

  • -Srl 一行中只有第一列子图的左边 Y 轴有标注

  • -Srr 一行中只有最后一列子图的右边 Y 轴有标注

  • +llabel 为共用的 Y 轴添加标签

  • +slabel2 为共用的 Y 轴添加二级标签

  • +p 设置所有标注与 Y 轴平行（默认水平）

-Theading

设置整张图的总标题，标题文字的属性由 FONT_HEADING 控制。

每张子图各自的标题可以用 -B 或 -S 选项控制。

-V[level] (more …)

设置 verbose 等级 [w]

-X[a|c|f|r][xshift[u]]

-Y[a|c|f|r][yshift[u]] (more …)

移动绘图原点

-^ 或 -

显示简短的帮助信息，包括模块简介和基本语法信息（Windows下只能使用 -）

-+ 或 +

显示帮助信息，包括模块简介、基本语法以及模块特有选项的说明

-? 或无参数

显示完整的帮助信息，包括模块简介、基本语法以及所有选项的说明

--PAR=value

临时修改GMT参数的值，可重复多次使用。参数列表见 配置参数

subplot set

subplot set 通过指定子图的行列号或索引号以激活某个特定的子图， 接下来的所有绘图命令将只在该子图内进行绘制。其与 -c 选项 功能基本一致。

子图的行号、列号、索引号均从 0 开始算起。因而对于 MxN 的子图而言，行号的取值为 0 到 M-1， 列号的取值为 0 到 N-1，索引号的取值则为 0 到 (M*N-1)。

若使用 subplot set 但未指定子图的行列号或索引号，则GMT会自动激活“下一个”子图。 例如，对于一个2行2列的图而言，每次使用 subplot set 而不指定子图行和列，则 按照行优先顺序依次激活子图 0,0 → 0,1 → 1,0 → 1,1。 若 subplot begin 中使用了 -A+v 选项，则按照列优先顺序依次激活子图 0,0 → 1,0 → 0,1 → 1,1。

subplot set 语法

gmt subplot set [ row,col|index ] [ -Afixedtag] [ -Cside/clearance ] [ -V[level] ]

可选选项

row,col | index

指定要激活的子图的行列号或索引号。行列号、索引号均从0开始算起。

若不指定子图行列号或索引号，则自动激活“下一个”子图。

-Afixedtag

设置当前子图的编号，忽略 subplot begin 中 -A 选项设置的自动编号。

这一选项可以用于临时修改单个子图的编号，但该选项只能修改编号字符串， 其余属性（如位置、文本框）等均只能继承自 subplot begin 的 -A 选项。 使用 -A- 则不设置任何编号。

-Cside/clearance

设置子图的某个边的额外空白量。这些额外的空白量可以用于绘制比例尺、添加额外的文字等。

side 可以取 e w s n 分别代表东西南北四条边。 该选项可以重复多次，对不同边分别设置不同的间距。 subplot begin 该选项对所有子图均有效，而 subplot set 中使用该选项 则仅对当前子图有效。该选项会覆盖 subplot begin 中设置的 -C 。

备注

在子图模式下不能使用 -X 和 -Y ，可以使用 -C 作为替代。

现在可以执行任意数量的绘图命令，并且所有输出都将指向所选的子图。 subplot 机制要求新子图的第一个绘图命令负责绘制底图。一些底图细节已通过 subplot begin 中的 -S 设置，如果需要重新设置底图和轴的一些属性，则需要在第一个绘图命令中通过 -B 选项进行设置。

subplot end

该命令用于结束当前的子图模式。

在结束子图模式时，其会进行如下操作：

  • 对所有子图进行编号

  • 将绘图原点重置回之前的原点位置

  • 更新历史信息，设置为线性投影，并给出整张图的大小，使得用户可以使用 -DJ 方式 放置colorbar等。

subplot end 语法

gmt subplot end [ -V[level] ]

示例

下面的示例展示了如何设置一张2x2布局的图，并使用不同的方式指定要激活的子图。 不同的设置方式的效果是相同的，用户在使用时可根据需求选择最直观最简便的方式。

方法1: 使用 subplot set 指定子图行列号

注意行列号均从0开始。

gmt begin map
    gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/2.5c -A
    gmt subplot set 0,0
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set 0,1
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set 1,0
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set 1,1
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot end
gmt end show
../../_images/c1f71d37418326d45d74a7ecc074761a.png

方法2: 使用 subplot set 指定子图索引号

注意子图索引号从0开始:

gmt begin map
    gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/2.5c -A
    gmt subplot set 0
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set 1
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set 2
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set 3
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot end
gmt end show

方法3: 使用 subplot set 但不指定子图号

每次使用 subplot set 但不指定子图行列号或索引号，则会自动激活“下一个”子图:

gmt begin map
    gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/2.5c -A
    gmt subplot set
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot set
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf
    gmt subplot end
gmt end show

方法4: 使用 -c 选项

-c 选项 的功能与 subplot set 类似，可以用于激活指定的子图。 其后可以接子图行列号或索引号，也可以只使用 -c 自动激活下一个子图:

gmt begin map
    gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/2.5c -A
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf -c
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf -c
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf -c
    gmt basemap -R0/10/0/10 -Baf -c
    gmt subplot end
gmt end show

下面展示了如何设置一个2x2的图，并设置共用X和Y轴:

gmt begin panels
  gmt subplot begin 2x2 -Fs10c/5c -M5p -A -Scb -Srl -Bwstr -R0/80/0/10
    gmt subplot set
    gmt basemap
    gmt subplot set
    gmt basemap
    gmt subplot set
    gmt basemap
    gmt subplot set
    gmt basemap
  gmt subplot end
gmt end show
../../_images/283050a97ac86255e7d8e1661d404ad0.png

下面的示例展示了如何绘制一个不完全规则的子图。这个示例中，实际上只使用了子图0、 2、3，而第一张图同时占据了子图0和1的空间。在这种情况下，GMT的自动编号功能无法 正确编号，因而需要在 subplot set 中为每个子图单独指定编号。

gmt begin map
    gmt subplot begin 2x2 -Fs5c/3c -A -M0

    gmt subplot set 0
    gmt basemap -R0/20/0/10 -JX11.2c/3c -Baf -BWSen

    gmt subplot set 2 -A'(b)'
    gmt basemap -R0/20/0/10 -JX? -Baf -BWSen

    gmt subplot set 3 -A'(c)'
    gmt basemap -R0/20/0/10 -JX? -Baf -BWSen

    gmt subplot end
gmt end show
../../_images/054f764c3127b0e45f064c1fddaf13ed.png

限制

  1. 目前暂不支持 subplots 嵌套。

  2. 如果使用自动图例选项 -l 选项 ，则必须在移动到另一个子图之前完成当前绘图。

  3. 通过 -Bp 和 -Bs 指定单独的一级和二级标注尚未实现。

相关模块

begin, clear, docs, end, figure, inset