13.59 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 模块提供了三条命令:

  • 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-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?

13.59.1 subplot begin 语法

gmt subplot begin nrowsxncols -F[f|s]width/height[+fwfracs/hfracs][+cdx/dy][+gfill][+ppen][+wpen] [ -A[autolabel][+j|Jrefpoint][+cdx/dy][+gfill][+ppen][+odx/dy][+r][+R][+v] ] [ -C[side]/clearance[u] ] [ -Bparameters ] [ -Jprojection ] [ -Mmargins ] [ -Rregion ] [ -Slayout ] [ -Ttitle ] [ -V[level] ] [ --PAR=value ]

13.59.2 必须选项

nrowsxncols

指定子图的行数和列数。

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/height[+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
-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、标注、标签所占据的空间,以及不同子图之间的间隔。整张图的最外圈的刻度线、标记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、标记、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-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。

13.59.3 可选选项

-A[autolabel][+j|Jrefpoint][+cdx/dy][+gfill][+ppen][+odx/dy][+r][+R][+v]

为子图自动添加编号。

autolabel 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)

注解

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:

  • +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+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%
  • +ppen 为子图编号加上文本框
  • +gfill 为子图编号的文本框填充颜色
  • +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%
  • +r 表示用小写罗马数字编号
  • +R 表示用大小罗马数字编号
  • +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
-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[u]

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 xy,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。

注解

在子图模式下不能使用 -X-Y,可以使用 -C 作为替代。

-Jprojection (more …)
设置地图投影方式。
-Mmargins

相邻子图之间的额外空白

margins 可以有三种情况:

  1. 取一个值,表示子图四个方向的空白 [默认值为 FONT_ANNOT_PRIMARY 规定的字体大小]
  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
-Rxmin/xmax/ymin/ymax[+r][+uunit] (more …)
指定绘图区域。该选项会应用于所有子图
-SC[b|t][+llabel][+t]

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轴添加标注
  • +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
-SR[l|r][+llabel][+p][+t]

设置一行中所有子图共用Y轴

当一行所有子图共用X轴时,默认只有第一列子图的左边Y轴和最后一列子图的右边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轴添加标注
  • +p 设置所有标注与Y轴平行
-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-S 选项控制。

-V[level] (more …)
设置 verbose 等级 [c].
-^-
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

13.59.4 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 0,00,11,01,1。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 0,01,00,11,1

13.59.5 subplot set 语法

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

13.59.6 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。

-Afixedlabel

设置当前子图的编号,忽略 subplot begin-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-A 选项。

-Cside/clearance[u]

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。

注解

在子图模式下不能使用 -X-Y,可以使用 -C 作为替代。

13.59.7 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。

13.59.8 subplot end 语法

gmt subplot end [ -V[level] ]

13.59.9 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 png,pdf
    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
../../_images/subplot-gmtplot-0.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 png,pdf
    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

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 png,pdf
    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

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 png,pdf
    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

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 png,pdf
  gmt subplot begin 2x2 -Fs10c/5cc -M5p -A -SCb -SRl -Bwstr
    gmt subplot set
    gmt basemap -R0/80/0/10
    gmt subplot set
    gmt basemap
    gmt subplot set
    gmt basemap
    gmt subplot set
    gmt basemap
  gmt subplot end
gmt end
../../_images/subplot-gmtplot-1.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 pdf,png
    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
../../_images/subplot-gmtplot-2.png