coast

官方文档:coast
简介:在地图上绘制海岸线、河流、国界线

coast 模块利用 GMT 自带的 GSHHG数据DCW数据 绘制海岸线、河流、政治边界,还可以裁剪陆地区域或水域,也可以将数据导出到文件中。

语法

gmt coast -Jparameters -Rregion [ -Amin_area[/min_level/max_level][+a[g|i][s|S]][+r|l][+ppercent] ] [ -Bparameters ] [ -Cfill[+l|+r] ] [ -Dresolution[+f] ] [ -Edcw ] [ -Fbox ] [ -Gfill ] [ -Iriver[/pen] ] [ -Jz|Zparameters ] [ -Lscalebar ] [ -M ] [ -Nborder[/pen] ] [ -Q ] [ -Sfill ] [ -Trose ] [ -U[stamp] ] [ -V[level] ] [ -W[level/]pen ] [ -X[a|c|f|r][xshift[u]] ] [ -Y[a|c|f|r][xshift[u]] ] [ -bobinary ] [ -pflags ] [ -ttransp ] [ --PAR=value ]

必选选项

-Jprojection (more …)
设置地图投影方式。
-Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit] (more …)
指定数据范围
对于三维透视图 -p,可以加上 /zmin/zmax 指定Z轴的范围。

可选选项

-Amin_area[/min_level/max_level][+a[g|i][s|S]][+r|l][+ppercent]

不绘制面积过小的区域(湖泊或岛屿),或不绘制某个级别的湖泊边界。

在绘制湖泊时,若不管湖泊的面积大小而把所有湖泊的边界都画上去,可能导致图看上去比较乱,该选项用于对湖泊进行筛选。面积小于 min_area 平方千米或者湖泊级别不在 [min_level,*max_level*] 范围的边界都不会被绘制。默认值为 0/0/4,即绘制所有湖泊边界,即绘制0到4级所有级别的面积大于0的湖泊。

对于level=2,即湖岸线,包括常规的湖以及很宽的河流。加上 +r 则只绘制河流,加上 +l 则只绘制常规湖。

对于南极洲而言,因为有冰层的存在,所以海岸线有多种处理方式:

  • +ai 用ice shell boundary作为南极洲的海岸线,默认值
  • +ag 以ice grounding line作为海岸线
  • +as 忽略南纬60度以南的海岸线,用户可以使用 plot 绘制自己的南极洲海岸线
  • +aS 忽略南纬60度以北的海岸线

+pprecent:一个多边形,降低精度后,边数减少,面积变化,当面积变化过大时再绘制这个多边形就不合适了,该子选项用于去除那些面积与最高精度面积之比小于 percent 的多边形。

-Bparameters (more …)
设置底图边框和轴属性
-Cfill[+l|+r]

设置湖泊与河流湖的颜色。

默认情况下,湖泊与河流湖会被当做wet区域,直接使用 -S 指定的填充值。使用 +l+r 可以为湖泊或河流湖单独指定颜色。

-Dresolution[+f]

选择海岸线数据精度。

GMT自带的GSHHG海岸线数据有5个不同精度的版本,从高到低依次为:full、high、intermediate、low和crude。GMT默认使用低精度数据。该选项可以指定要使用的数据精度,其中 f|h|i|l|c 分别代表5种不同的数据精度。也可以用 -Da 选项,此时GMT会根据当前绘图区域的大小自动选择合适的数据精度 [默认使用 -Da]

默认情况下,若找不到指定精度的海岸线数据,程序会自动报错退出。该选项中加上 +f 则命令在找不到当前指定的精度数据时,自动寻找更低精度的数据。

-Ecode1,code2,…[+l|L][+gfill][+ppen][+r|R[inc]]

利用DCW数据绘制或导出行政区划边界(洲界、国界、省界)

GMT自带了DCW(Digital Chart of World)数据,即全球的行政区划数据。其包含了全球各国国界和省界数据。该数据独立于GSHHG数据,因而 -A-D 选项对该数据无效。关于DCW数据及其用法的详细介绍见 DCW: 世界数字图表

通过指定一个或多个以逗号分隔的区域代码 code 即可指定一个或多个行政区域。 code 可以取如下几种形式:

  • 洲代码前加上 = 则绘制整个洲内所有国家边界。比如 =AS 会绘制所有亚洲国家的边界
  • 直接使用国界代码,则绘制国界边界。比如 US 绘制美国边界
  • 使用 国家代码.*州代码* 则绘制州(省)边界。比如 US.TX 绘制美国Texas州的边界

可以使用如下子选项列出可使用的 code:

  • +l 仅列出所有国家及其对应代码,不绘制边界也不提取数据
  • +L 列出部分国界的省及其代码

通过加上子选项,可以进一步设置指定区域的边界属性或填充属性:

  • +ppen 表示绘制多边形轮廓 [默认无轮廓]
  • +gfill 表示设置多边形的填充色 [默认无填充色]

若想要不同的区域有不同的画笔或填充属性,则需要多次使用 -E 选项,每次指定不同的区域以及不同的画笔或填充属性。

若使用了 -E 但不指定 -J-M 则会以 -Rw/e/s/n 的形式输出对应行政区域的区域范围。

-F[l|t][+cclearances][+gfill][+i[[gap/]pen]][+p[pen]][+r[radius]][+s[[dx/dy/][shade]]]

控制比例尺和玫瑰图的背景边框

若只使用 -F 而不使用其它子选项,则会在比例尺或方向玫瑰的周围绘制矩形边框。下面简单介绍各子选项,详细用法见 绘制修饰物

  • +ppen 指定背景面板的画笔属性(默认画笔属性由 MAP_FRAME_PEN 决定)
  • +gfill 设置背景面板的填充色 [默认不填充]
  • +cclearances 以设置不同方向的空白间隔
  • +igap/pen 在背景面板内部绘制一个额外的内边框。gap 为外边框与内边界之间的距离 [2p],默认边界属性由 MAP_DEFAULT_PEN 控制
  • +rradius 控制圆角矩形边框,圆角矩形半径 radius 默认为 6p
  • +s 绘制背景面板阴影区。dx/dy 是阴影区相对于背景面板的偏移量 [4p/4p]。 shade 为阴影区的颜色 [gray50]。

该选项默认会同时控制比例尺和方向玫瑰的背景边框。加上 l|t 则表示只控制 -L-T 选项绘制的特征。

-Gfill

设置dry区域的填充色或裁剪dry区域

-Gfill 设置dry区域(一般指陆地)的填充色。若不指定 fill 则会将dry区域裁剪出来,使得接下来的绘图只有dry区域内的才会被绘制。

-Iriver[/pen]

绘制河流。

河流 river 可以取:

  • 0 = Double-lined rivers (river-lakes)
  • 1 = Permanent major rivers
  • 2 = Additional major rivers
  • 3 = Additional rivers
  • 4 = Minor rivers
  • 5 = Intermittent rivers - major
  • 6 = Intermittent rivers - additional
  • 7 = Intermittent rivers - minor
  • 8 = Major canals
  • 9 = Minor canals
  • 10 = Irrigation canals
  • a = All rivers and canals (0-10)
  • A = All rivers and canals except river-lakes (1-10)
  • r = All permanent rivers (0-4)
  • R = All permanent rivers except river-lakes (1-4)
  • i = All intermittent rivers (5-7)
  • c = All canals (8-10)

pen 的默认值为 default,black,solid,该选项可重复使用多次以分别指定不同等级河流的画笔属性。

-L[g|j|J|n|x]refpoint+c[slon/]slat+wlength[e|f|k|M|n|u][+aalign][+f][+jjustify][+l[label]][+odx[/dy]][+u][+v]

在地图上指定位置绘制比例尺

简单介绍各子选项的含义,详情见 绘制修饰物

  • g|j|J|n|x]refpoint指定地图上的参考点
    • g 指定某地图坐标位参考点
    • j|J 通过2字母的对齐方式码指定矩形区域的某个锚点作为参考点
    • n 在归一化坐标系(即0-1)中指定参考点
    • x 在绘图坐标系下指定参考点
  • +jjustify 指定比例尺上的锚点(默认锚点为比例尺的中心)
  • +odx/dy 在参考点的基础上设置比例尺的额外偏移量
  • +c[slon/]slat 要绘制哪一个点的比例尺,对于倾斜投影,slon 默认取中央经线
  • +wlength[e|f|k|M|n|u] 指定比例尺长度及其单位 [默认为km]
  • +aalign 修改比例尺标签的对齐方式。标签默认位于比例尺上方中部,可以取 l|r|t|b分别代表左右上下
  • +f 默认是简单的比例尺,使用该选项则绘制fancy比例尺,即黑白相间的火车轨道比例尺
  • +llabel 为比例尺添加标签;若不指定 label,默认的标签是比例尺所使用的长度单位
  • +u 比例尺的标注默认只有值没有单位,该选项会给所有标注加上单位
  • +v 垂直比例尺(仅限于笛卡尔坐标系)

以下GMT配置参数可以控制比例尺的外观:

-M

将边界数据以多段ASCII表或二进制表的形式导出到标准输出

使用该选项,则只导出数据而不绘图。该选项需要与 -E, -I, -N-W 选项一起使用。

-Nborder[/pen]

绘制政治边界。

该选项在某些地方与 -E 选项有重叠。边界类型 border 可以取:

  • 1 :国界
  • 2 :州界;(目前只有美国、加拿大、澳大利亚以及南美各国的数据)
  • 3 :Marine boundaries
  • a :1-3的全部边界;

pen 的默认属性为 default,black,solid。该选项可重复多次使用,以指定不同级别边界的不同画笔属性。

-Q

关闭区域裁剪。

使用 -G-S 可以分别裁剪出dry区域和wet区域,接下来的其他绘图命令中只有在裁剪区域内的部分才会被绘制。在绘图结束后,需要关闭裁剪,就需要再次调用 coast,并加上 -Q 选项。若在开启裁剪后使用了 -X-Y 选项,则在关闭时也要记得使用 -X-Y

-Sfill

设置wet区域的填充色或裁剪wet区域

-Sfill 设置wet区域(一般指海洋或湖泊)的填充色。若不指定 fill 则将wet区域裁剪出来,使得接下来的绘图只有wet区域内的才会被绘制。

-Td[g|j|J|n|x]refpoint+wwidth[+f[level]][+jjustify][+lw,e,s,n][+odx[/dy]]

在指定位置绘制方向玫瑰图

简单介绍各子选项的含义,详情见 绘制修饰物

  • g|j|J|n|x]refpoint指定地图上的参考点
    • g 指定某地图坐标位参考点
    • j|J 通过2字母的对齐方式码指定矩形区域的某个锚点作为参考点
    • n 在归一化坐标系(即0-1)中指定参考点
    • x 在绘图坐标系下指定参考点
  • +jjustify 指定比例尺上的锚点 [MC]
  • +odx/dy 在参考点的基础上设置方向玫瑰图的额外偏移量
  • +wwidth 玫瑰图宽度
  • +flevel 绘制fancy玫瑰图。level 取不同值代表不同类型的玫瑰图。 level 可以取:
    • 1 绘制E-W和N-S四个方向
    • 2 绘制8个方向
    • 3 绘制16个方向
  • +lw,e,s,n 为四个方向分别指定标签。默认标签是四个方向的单字母代码(英文语言下是W、E、S、N),四个方向的标签之间用逗号分隔,若留空则表示不添加标签。比如 +lw,e,s,n+l",,Down,Up"。标签的文字属性由 FONT_TITLE 控制
-Tm[g|j|J|n|x]refpoint+wwidth[+ddec[/dlabel]]][+ipen][+jjustify][+lw,e,s,n][+ppen][+tints][+odx[/dy]]

在指定位置绘制磁场玫瑰图

磁场玫瑰包括两个同心圆环,其中外环用于展示方向信息,内环用于显示磁场方向。

简单介绍各子选项的含义,详情见 绘制修饰物

  • g|j|J|n|x]refpoint指定地图上的参考点
    • g 指定某地图坐标位参考点
    • j|J 通过2字母的对齐方式码指定矩形区域的某个锚点作为参考点
    • n 在归一化坐标系(即0-1)中指定参考点
    • x 在绘图坐标系下指定参考点
  • +jjustify 指定比例尺上的锚点 [MC]
  • +odx/dy 在参考点的基础上设置玫瑰图的额外偏移量
  • +wwidth 玫瑰图宽度
  • +ppen 绘制外环并设置其画笔属性
  • +ipen 绘制内环并设置其画笔属性
  • +ddec/dlabel 设置磁倾角以及罗盘指针上的磁倾角标签。若 dlabel 为空,则使用默认标签 d = dec;若 dlabel-,则不绘制标签。当使用 +d 子选项时,会同时绘制地理方向和磁场方向
  • +lw,e,s,n 为四个方向分别指定标签。默认标签是四个方向的单字母代码(英文语言下是W、E、S、N),四个方向的标签之间用逗号分隔,若留空则表示不添加标签;若 n 取值为 *,则会在北方向标签处绘制星代表北极星。比如 +lw,e,s,n+l",,Down,Up"+l,,,*。标签的文字属性由 FONT_TITLE 控制
  • 内外环都可以设置标注、刻度和网格的间隔。内外环的间隔默认值都是 30/5/1。可以使用 +tints 选项,后面接6个斜杠分隔的值,以分别指定两个圆环的 3种刻度值,其中前三个值控制内环属性,后三个值控制外环属性
-U[label][+c][+jjust][+odx/dy] (more …)
在图上绘制GMT时间戳logo
-V[level] (more …)
设置 verbose 等级 [c]
-W[level/]pen

绘制岸线(shoreline)

shore指水与陆地交界的“岸”(如:海岸、湖岸、河岸等),是一个较为笼统的说法。

GMT中岸线分成四个等级(level 取1-4):

  1. coastline:海岸线
  2. lakeshore:湖泊与陆地的岸线
  3. island-in-lake shore:首先要有陆地,陆地中有个湖,湖里有个岛。即岛的岸线
  4. lake-in-island-in-lake shore:首先有陆地,陆地中有个湖,湖中有个岛,岛里又有个湖。这里指的是湖的岸线

使用时需要注意:

  • 不使用 -W 选项,则不绘制任何shore
  • 使用 -W ,给定画笔属性 pen,但不给出 level,则绘制四个level的shore
  • 在同一个命令中可以多次使用 -W,以指定不同 level 的shore的画笔属性
  • -W 选项中 level 是可选的,而 pen 是必须的!因而 -W2 会被解释为所有level的画笔属性,而不是level 2

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

-Y[a|c|f|r][yshift[u]] (more …)
移动绘图原点
-bo[ncols][type] (more …)
设置二进制输出的数据格式
-p[x|y|z]azim[/elev[/zlevel]][+wlon0/lat0[/z0]][+vx0/y0] (more …)
设置3D透视视角
-t[transp] (more …)
设置图层透明度(百分比)。取值范围为0(不透明)到100(全透明)
-^-
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 -
-++
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 gmt.conf

示例

在入门教程 绘制海岸线GSHHG: 全球高精度海岸线数据 均提供了一些 coast 的使用实例。

绘制非洲地图,并绘制河流、国界,以及设置不同的填充色:

gmt coast -R-30/30/-40/40 -Jm0.1i -B5 -I1/1p,blue -N1/0.25p,- \
        -I2/0.25p,blue -W0.25p,white -Ggreen -Sblue -png africa

绘制Iceland地图,使用pattern #28做填充:

gmt coast -RIS+r1 -Jm1c -B -Wthin -Gp28+r100 -pdf iceland

将非洲区域裁剪出来,并在其中的陆地部分绘制地形:

gmt begin map png
    gmt coast -R-30/30/-40/40 -Jm0.1i -B -G
    gmt grdimage @earth_relief_05m
    gmt coast -Q
gmt end show

绘制部分国家的国界线:

gmt coast -JM6i -Baf -EGB,IT,FR+gblue+p0.25p,red -EES,PT,GR+gyellow -pdf map

提取冰岛的高精度海岸线数据:

gmt coast -RIS -Dh -W -M > iceland.txt

FAQ

  1. 错误消息:

    coast: low resolution shoreline data base not installed.
    

    出现该错误的原因有如下几种:

    1. 未安装GSHHG海岸线数据
    2. 安装了但路径不正确(建议的做法是把所有GSHHG的文件放在 $GMTHOME/share/coast 目录下)
    3. 安装的netCDF版本号为3.x而不是4.x
    4. 自行编译了netCDF 4.x,且编译时使用了 --disbale-netcdf4 选项

相关模块

grdlandmask, basemap