✍️ 周茂 , 田冬冬 , 陈箫翰 , Liming Li • 📅 2023-11-07

makecpt

官方文档:: makecpt
简介:: 制作 GMT CPT 文件

在经典模式中，CPT 文件的内容会输出到屏幕标准输出中。而在现代模式中，该命令不会生成显式的 CPT 文件，而是隐式地将其自动设置为后续命令的默认 CPT 文件。因此无法使用经典的 gmt makecpt xxx > cpt 方式生成 CPT 文件。如果需要在现代模式中生成 CPT 文件，则可以使用 -H 选项： gmt makecpt xxx -H > cpt 。关于经典模式和现代模式的语法区别，建议阅读经典模式 → 现代模式章节。

该命令基于主 CPT 创建用户所需的 CPT，获得的 CPT 可以是离散或连续的，颜色也可相对主 CPT 反转。如果需使用 GMT 之外的 CPT 作为主 CPT，可在 cpt-city 中查询。

-T 选项所指定的 z 值范围以外的数值，分别使用 3 种颜色来表示，分别为：

背景色 (B，background color), 表示低于最小 z 值时所对应的颜色

前景色 (F，foreground color), 表示高于最大 z 值时所对应的颜色

以及 NaN 值颜色 (N)，表示 z 值被定义为 NaN 时对应的颜色，即 z 值未定义的情况

默认情况下，这三种颜色会沿用 -C 选项所指定的主 CPT 文件的设置，但也可以使用 -D 、 -M 以及 -N 选项修改。或者使用 set 命令对 COLOR_BACKGROUND、 COLOR_FOREGROUND 与 COLOR_NAN 进行自定义修改。需注意，选项总会覆盖自定义参数值。

颜色模式 (RGB, HSV, CMYK) 会沿用 -C 选项所指定的主 CPT 文件的设置。或者使用 set 命令对 COLOR_MODEL 进行自定义修改。

语法

gmt makecpt [ -Atransparency[+a] ] [ -Ccpt ] [ -D[i|o] ] [ -E[nlevels] ] [ -F[R|r|h|c|x][+c[label]][+kkeys] ] [ -Gzlo/zhi ] [ -H ] [ -I[c][z] ] [ -M ] [ -N ] [ -Q ] [ -Smode ] [ -T[min/max/inc[+b|i|l|n]|file|list] ] [ -V[level] ] [ -W[w] ] [ -Z ] [ -bibinary ] [ -dinodata[+ccol] ] [ -hheaders ] [ -iflags ] [ --PAR=value ]

必选选项

无。

可选选项

-A

-Atransparency[+a]: 设置透明度，transparency 的取值范围是 0 到 100。加上 +a 则将该透明度同时应用于前景色、背景色和 NaN 颜色 [默认不透明, 即 transparency 为 0]。

-C

-C

-C[[section/]master_cpt[+h[hinge]][+u|Uunit]|local.cpt|color\(_1\),color\(_2\)[,color\(_3\),…]]

指定主 CPT 名称，CPT 文件或用逗号分割的多个颜色，以创建一个 CPT。如果不指定参数，则在现代模式下使用当前 CPT（如果可用）。支持以下多种输入：

主 CPT 名称，例如 earth （详见内置CPT ），可使用 CPT 名称 master 或包括相对路径的 section/master 来指定（内置 CPT 不可添加 .cpt 扩展名）。
自定义 CPT 文件 cpt ，例如 local.cpt 。
自动从多个颜色 color\(_1\),color\(_2\)[,color\(_3\),…] 中创建线性连续的 CPT，其中 z 值从 0 开始，每添加一种颜色 z 值加 1。在这种情况下， color\(_i\) 可以是 r/g/b (e.g. 255/100/75)， h-s-v (e.g. 180-0.8-1)， c/m/y/k (e.g. 80/50/40/30)，HTML十六进制 (e.g. #aabbcc) 或颜色名称。逗号之间不能有空格。

支持以下选项：

+h - 对于有软铰链 (soft hinge) 的主 CPT，可指定 hinge 值启用铰链，而对于有硬铰链 (harde hinge) 的 CPT，可以修改铰链位置 hinge ，但不能禁用。
+u - 对于任何其他主 CPT，可以通过指定其原始单位 unit 将其 z 值单位转换为米。
+U - 与 +u 类似，但是将 z 值单位从米转换为指定单位 unit 。

注意 - 对于 +u**|**U，必须从 e**|**f**|**k**|**M**|**n**|**u 中选择一种单位。

-D

-D[i|o]: 将背景色和前景色分别设置为 CPT 文件中最小值和最大值对应的颜色, i 和 o 分别表示使用输出 CPT 或者输入 CPT [默认为 -D 或 -Do, 即输出 CPT 的背景色和前景色]。不设置本项时，GMT 默认使用主 CPT 文件规定的背景色与前景色，或是采用配置参数 COLOR_BACKGROUND、COLOR_FOREGROUND 与 COLOR_NAN 的设置。

-E

-E[nlevels]: 从命令行或者标准输入中读取表数据文件，使用最后一列决定数据的范围，nlevels 表示生成的 CPT 文件会被重采样为 nlevels 个等间距的切片，上述两者即等同于 -T 选项作用。使用 -i 选项可选择其他列决定数据范围，二进制文件则需同时使用 -bi 。如果不给定 nlevels 参数，则默认其等于主 CPT 中切片数。

-F

-F[R|r|h|c|x][+c[label]][+kkeys]

-FR ，输出的 CPT 以 r/g/b 灰度值，或名称指定颜色[默认]；
-Fr ，输出的 CPT 以 r/g/b 方式指定颜色；
-Fh ，输出的 CPT 以 h-s-v 方式指定颜色；
-Fc ，输出的 CPT 以 c/m/y/k 方式指定颜色；

附加 +c 以分类格式输出离散型 CPT。如果追加 label ，则在绘制 CPT 时，每个分类均创建标签。标签的格式可以是逗号分隔的列表（中间可通过不指定名称来跳过类别），也可以通过 start[-] 来指定以 start 为首，依次递增的标签。追加 - 则表示标签的范围为 start 到 start+1。注意，存在以下特殊情况：

如果使用 +cM 且类别数为 12，则 GMT 会自动创建月份名称列表
如果使用 +cD 且类别数为 7，则创建一周内每天名称列表

上述两种情况，标签的格式受 FORMAT_TIME_PRIMARY_MAP，GMT_LANGUAGE 和 TIME_WEEK_START 参数影响。

附加 +kkeys 选项表示使用字符而不是数字设置分类 CPT 的键值。keys 可以是一个文件，其中包含键值列表；keys 也可以是单个字符，例如：D，则键值列表为 D、E、F…。如果是逗号分隔的键值列表，则应使用 -T 选项，而不是该选项。

-G

-Gzlo/zhi: 截断主 CPT 文件，将主 CPT 的最小和最大 z 值分别限制为 zlo 与 zhi。上述两值若设置为 NaN，则仍旧使用原本的最值。截断的操作发生在重采样之前。译注：该选项通常用于地形、深度等具有实际意义的 CPT。

-H

-H: 仅限现代模式。默认情况下是将 CPT 保存为隐藏的当前 CPT，加上该选项会显式地将 CPT 写入标准输出。在写制作动画的脚本时，需要传递显式命名的 CPT 文件，因此需要使用本功能。建议阅读经典模式 → 现代模式。

-I

-I[c][z]

-Ic 选项翻转颜色的顺序，包括前景色和背景色以及 COLOR_BACKGROUND 和 COLOR_FOREGROUND 参数设置的前景色和背景色[默认]。详细用法和说明见制作CPT 。
-Iz 选项翻转 CPT 的 z 值（不包括前景色、背景色）。该操作发生于 -G 和 -T 选项之前，因此使用上述两选项时，需先考虑 -Iz 操作后的 z 值的实际范围。

-M

-M: 使用 gmt.conf 文件或者命令行中设置的 COLOR_BACKGROUND ， COLOR_FOREGROUND 和 COLOR_NAN 覆盖 CPT 中的前景色、背景色和 NaN 值的颜色。如果和 -D 同时使用，则前景色和背景色均被 -D 覆盖。

-N

-N: 不在生成的 CPT 中写入前景色，背景色和 NaN 值的颜色[默认写入]。

-Q

-Q: -T 选项输入为对数值 log10(z) 时，通过对数值分配颜色，但是输出结果仍为原值 z。

-S

-Smode

从命令行或者标准输入中读取表数据文件，使用 -i 选项可调整输入列，从该文件中确定适合 -T 选项的范围。下述选项给出确定范围的类型：

-Sr 使用 min/max 作为范围
-Sinc[+d] 使用 min/max 作为范围，但四舍五入到最近的 inc, 以 inc 为间隔，追加 +d 生成离散 CPT
-Sascl 以平均值为对称中心，scl * sigma 为单边宽度生成范围
-Smscl 以中值为对称中心，scl * sigma 为单边宽度生成范围
-Spscl 以众数（通过 Least Median of squares 获取）为对称中心， scl * LMS_scale 为单边宽度生成范围
-Sqlow/high 设置低分位数和高分位数为范围（百分比格式）

-T

-T[min/max/inc[+b|i|l|n]|file|list]

定义要生成的 CPT 文件的 z 值范围及 z 值间隔。该选项可有如下几种形式：

若使用了 -C 选项且 inc 未指定，则 z 值间隔的数目与输入的主 CPT 文件相同
若 inc 后有 +n ，则将 inc 解释为 z 值间隔的数目而不是 z 值间隔
使用一个文件给定数值列表
使用一个数值列表

详见生成一维数组。

-W

-W[w]: 不对输入主 CPT 内插，而是从 CPT 的开始选取输出颜色，直到所有区间的颜色都被分配完。这在与分类 CPT 同时使用时非常有用。使用 -Ww 可生成一个无限重复范围的循环 CPT。

-Z

-Z: 生成连续 CPT 文件。默认生成不连续 CPT 文件，即每个 Z 值切片内为同一颜色。

-V

-V[level]: 设置 verbose 等级 [w]。 (参数详细介绍)

-bi

-bi[ncols][type][w][+l|b]: 控制二进制文件的输入格式。 (参数详细介绍)

-di

-dinodata: 将输入数据某些特定值当作NaN。 (参数详细介绍)

-h

-h[i|o][n][+c][+d][+msegheader][+rremark][+ttitle]: 在读/写数据时跳过文件开头的若干个记录。 (参数详细介绍)

-i

-icols[+l][+sscale][+ooffset][,…][,t[word]]: 对输入的数据进行列选择以及简单的代数运算。 (参数详细介绍)

-^ 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

生成一维数组

下面将展示如何使用 math 生成一维数组（其中大部分操作也可通过 linux 中的 seq 命令方便地实现）

不使用任何子选项

以 0.1 为步长，生成 3.1 到 4.2 等等间隔序列

gmt math -o0 -T3.1/4.2/0.1 T =
3.1
3.2
...
4.2

+a 选项

该选项不对生成的数列进行运算操作，而是将该数列以列的形式追加到输出表数据，类似 linux 中的 paste 命令。

+b 选项

以 3 和 20 分别为起点和终点，创建一个 2 的整数幂的列表，将生成的整数幂以 1 为步长取值 -T3/20/1+b

gmt math -o0 -T3/20/1+b T =
4
8
16

+l 选项

以 7 和 135 分别为起点和终点，先创建一个 10 的整数幂的列表，当 inc 为 1 时，输出该列表；当 inc 为 2 时，同时输出该列表中每个元素的 1，2，5 倍值（不包括超出原始数据范围的部分）；当 inc 为 3 时，同时输出该列表中每个元素的 1，2，…，9 倍值（同样不包括超出原始数据范围的部分）。 -T7/135/2+l 将会生成如下数列

gmt math -o0 -T7/135/2+l T =
10
20
50
100

inc 为负整数时，将实现如下效果

gmt math -o0 -T1e-4/1e4/-2+l T =
0.0001
0.01
1
100
10000

+i 选项

该选项将以 1 作为默认步长，第三个数字做为每步长中的数字个数 length。假设需要在 1 分钟内每 24 秒生成一帧

gmt math -o0 -T0/60/24+i T =
0
0.0416666666667
0.0833333333333
0.125
0.166666666667
...
60

+n 选项

生成固定长度的数列。以 3.44 和 7.82 为起点和终点，生成长度为 5 的等间隔序列

gmt math -o0 -T3.44/7.82/5+n T =
44
535
63
725
82

-T 后直接加文件或逗号分隔的数列

-T 后可以直接加文件，文件中即为要生成的列表；另外，可以直接使用逗号分隔，将列表附加到 -T 选项后，如下为 Fibonacci 数列前 6 项

gmt math -o0 -T0,1,1,2,3,5 T =
0
1
1
2
3
5

注：如果数列只包含一个值，必须在其后加逗号以表明仍是一个数列

+u 选项

如果文件或者逗号分隔的数列中有重复数字或未排序，可以使用 +u 选项去重并排序。

+t 选项

生成绝对时间序列。在 inc 后分别添加 y ，o ，d ，h ， m 和 s 表示时间步长的单位为年，月，日，时，分，秒。在其后附加 +t 选项，可以进一步强调生成时间序列，也可以不加

gmt math -o0 -T2020-03-01T/2020-03-07T/1d T =
2020-03-01T00:00:00
2020-03-02T00:00:00
2020-03-03T00:00:00
2020-03-04T00:00:00
2020-03-05T00:00:00
2020-03-06T00:00:00
2020-03-07T00:00:00

生成距离序列

如果输入文件中包含两列以上的数据，可以使用前两列计算距离，并生成等距序列。在 inc 后分别添加 d，m，s，e，f，M，n 和 u 表示距离步长的单位为度，分，秒，米，英尺，公里，英里，海里，英尺。如果为笛卡尔坐标，使用 c 作为距离步长单位。

+e 选项

如果只给定 inc 而从数据中获取最大值和最小值，则 (max - min)/inc 可能不是整数，GMT 讲会自动对 inc 进行一定的调整。如果不想调整 inc ，则可以使用 +e 选项，GMT 会固定最小值，适当调整最大值。

颜色铰链

某些 GMT 动态 CPT 是两个独立的 CPT 合成的，合成位置称为铰链值。铰链两侧的颜色通常会有较大的变化，用于两个不同的方面（例如，陆地和海洋的高程和深度）。一般情况下，颜色的动态变化不受铰链的影响，将整个颜色范围拉伸得到最终的 CPT。但激活铰链值时，CPT 铰链两侧的部分将分别拉伸到所需的范围。铰链分为硬铰链和软铰链，铰链必须通过在 CPT 后追加 +h[hinge] 激活。如果设定的拉伸范围不包括铰链值，则只在 CPT 中选取与范围相关的一半重新采样颜色。

离散 CPT 和连续 CPT

所有的 CPT 都可以拉伸，但只建议使用连续 CPT 在 -T 指定的新节点上采样，如果使用离散 CPT 采样，则会警告，但仍可使用。GMT 这样做的原因是防止重采样原始 CPT 导致混叠。

示例

以 polar CPT 为主 CPT，创建一个范围为 -200 到 200，间距为 25 的离散 CPT

gmt makecpt -Cpolar -T-200/200/25 > colors.cpt

使用默认的 turbo CPT 为主 CPT，创建一个范围为 -2 到 6 的等距 CPT

gmt makecpt -T-2/6 > colors.cpt

在 gebco 的基础上，创建一个适用于 v3206_06.txt 数据文件的 CPT，颜色区间个数为 24 个

gmt makecpt -Cgebco @v3206_06.txt -E24 > my_depths.cpt

创建一个震源深度 CPT 文件，红色表示深度为 0-100 km，绿色表示 100-300 km，蓝色表示 300-1000 km

gmt makecpt -Cred,green,blue -T0,80,300,1000 -N > seis.cpt

创建一个连续 CPT，从 3-10 变化时，颜色从白色过度到蓝色

gmt makecpt -Cwhite,blue -T3/10 > cold.cpt

创建一个 0-500 范围的循环 CPT，如果值范围超过 500 或小于 0，则使用循环后的值，而不是 NaN 对应的颜色

gmt makecpt -Cjet -T0/500 -Ww > wrapped.cpt

创建一个拥有三个类别的分类 CPT，并指定类别名

gmt makecpt -Ccubhelix -T0/2/1 -F+cClouds,Trees,Water > cat.cpt

创建一个拥有 10 个类别的分类 CPT，类别名从 A、B、C 等开始编号

gmt makecpt -Cjet -T0/10/1 -F+cA

使用字符串键值创建一个分类 CPT

gmt makecpt -Ccategorical -Twood,water,gold