8.2 -J 选项

-J 选项用于指定坐标变换方式或地图投影方式,即将数据投影到画布上所采用的函数。

8.2.1 GMT投影代码

-J 选项有两种写法:

-J<δ>[<parameters>/]<scale>
-J<Δ>[<parameters>/]<width>[h|+|-]

其中,<δ><Δ> 用于指定投影代码,前者为小写字母,后者为大写字母。 <parameters> 是零个或多个由斜杠分隔的投影参数,参数数目由投影方式决定。

投影代码使用小写字母时,-J 的最后一个参数 <scale> 表示底图比例尺,即图上距离与真实地球距离之间的换算关系。<scale> 可以有两种格式:

  • 单个数字加单位,例如 2c,表示真实地球距离的1度投影到画布上为2厘米
  • 1:xxxx 格式,例如 1:10000000 表示画布上的1厘米对应真实地球距离的10000000厘米

投影代码为大写字母时,-J 的最后一个参数 <width> 表示底图宽度。 h|+|- 可进一步修改最后一个参数 <width> 的含义,其中:

  • h 表示 <width> 为底图的高度
  • + 表示 <width> 为底图维度中最大的那个维度的长度
  • - 表示 <width> 为底图维度中最小的那个维度的长度

注解

几乎所有地图投影方式,都只能指定底图宽度或高度中的任一个,而不能同时指定二者,因为地图高度会由地图宽度和投影方式自动决定。

画图时通常建议使用大写投影代码以直接指定图片宽度,除非需要明确指定比例尺。

例如:

  • -Jm1c 表示使用墨卡托投影,地图上的1度距离投影到画布上为1厘米
  • -Jm1:10000000 表示使用墨卡托投影,画布上的1 cm代表实际距离中的10000000 cm,即100 km
  • -JM15c 也表示使用墨卡托投影,整个地图的宽度是15厘米,地图的高度由 -R-J 自动确定
  • -JM15ch 表示整个地图的高度是15厘米
  • -JX10c/5c 使用线性投影,地图的宽度是10厘米,高度为5厘米

下表列出了GMT所支持的全部投影方式,详细介绍见 投影方式

GMT投影代码
-J 代码 说明
-JAlon0/lat0[/horizon]/width Lambert azimuthal equal area
-JBlon0/lat0/lat1/lat2width Albers conic equal area
-JClon0/lat0width Cassini cylindrical
-JCyl_stere/[lon0[/lat0/]]width Cylindrical stereographic
-JDlon0/lat0/lat1/lat2width Equidistant conic
-JElon0/lat0[/horizon]/width Azimuthal equidistant
-JFlon0/lat0[/horizon]/width Azimuthal gnomonic
-JGlon0/lat0[/horizon]/width Azimuthal orthographic
-JGlon0/lat0alt/azim/tilt/twist/W/H/width General perspective
-JH[lon0/]width Hammer equal area
-JI[lon0/]width Sinusoidal equal area
-JJ[lon0/]width Miller cylindrical
-JKf[lon0/]width Eckert IV equal area
-JKs[lon0/]width Eckert VI equal area
-JLlon0/lat0/lat1/lat2width Lambert conic conformal
-JM[lon0[/lat0/]]width Mercator cylindrical
-JN[lon0/]width Robinson
-JOalon0/lat0azim/width Oblique Mercator, 1: origin and azim
-JOblon0/lat0/lon1/lat1width Oblique Mercator, 2: two points
-JOclon0/lat0/lonp/latpwidth Oblique Mercator, 3: origin and pole
-JP[a]width[/origin] Polar [azimuthal] (\(\theta, r\)) (or cylindrical)
-JPoly[lon0[/lat0/]]width (American) polyconic
-JQ[lon0[/lat0/]]width Equidistant cylindrical
-JR[lon0/]width Winkel Tripel
-JSlon0/lat0[/horizon]/width General stereographic
-JT[lon0[/lat0/]]width Transverse Mercator
-JUzone/width Universal Transverse Mercator (UTM)
-JV[lon0/]width Van der Grinten
-JW[lon0/]width Mollweide
-JXwidth[l|pexp|T|t][/height[l|pexp|T|t]][d] Linear, log\(_{10}\), \(x^a-y^b\), and time
-JYlon0/lat0width Cylindrical equal area

8.2.2 Proj4投影代码

GMT用单个字母指定投影方式,但英文字母只有26个,而投影方式却不止26个,因而,从GMT 4.3.0开始,GMT开始支持 Proj4 包的命名方式。 Proj4 包不是使用单个字符指定投影方式,而是通过一个单词指定。比如墨卡托投影既可以用 -Jm 指定也可以用 -Jmerc 指定。

其语法为:

-J<code>[<parameters>/]<scale>
-J<Code>[<parameters>/]<width>

类似的,若投影代码的首字母为大写,则最后一个参数表示底图宽度;若投影代码为小写,则最后一个参数表述底图比例尺。

Proj4投影代码
代码 说明
-Jaea/lon0/lat0/lat1/lat2/scale Albers conic equal area
-Jaeqd/lon0/lat0[/horizon]/scale Azimuthal equidistant
-Jcass/lon0/lat0/scale Cassini cylindrical
-Jcea/lon0/lat0/scale Cylindrical equal area
-Jcyl_stere/[lon0[/lat0/]]scale Cylindrical stereographic
-Jeqc/[lon0[/lat0/]]scale Equidistant cylindrical
-Jeqdc/lon0/lat0/lat1/lat2/scale Equidistant conic
-Jgnom/lon0/lat0[/horizon]/scale Azimuthal gnomonic
-Jhammer/lon0/scale Hammer equal area
-Jeck4/lon0/scale Eckert IV equal area
-Jeck6/lon0/scale Eckert VI equal area
-Jlaea/lon0/lat0[/horizon]/scale Lambert azimuthal equal area
-Jlcc/lon0/lat0/lat1/lat2/scale Lambert conic conformal
-Jmerc/[lon0[/lat0/]]scale Mercator cylindrical
-Jmill/lon0/scale Miller cylindrical
-Jmoll/[lon0/]scale Mollweide
-Jnsper/lon0/lat0alt/azim/tilt/twist/W/H/scale General perspective
-Jomerc/lon0/lat0azim/scale Oblique Mercator, 1: origin and azimuth
-Jomerc/lon0/lat0/lon1/lat1/scale Oblique Mercator, 2: two points
-Jomercp/:lon0/lat0/lonp/latp/scale Oblique Mercator, 3: origin and pole
-Jortho/lon0/lat0[/horizon]/scale Azimuthal orthographic
-Jpolar/[a]scale[/origin] Polar [azimuthal] (\(\theta, r\)) (or cylindrical)
-Jpoly/[lon0[/lat0/]]scale (American) polyconic
-Jrobin/[lon0/]scale Robinson
-Jsinu/lat0/scale Sinusoidal equal area
-Jstere/lon0/lat0[/horizon]/scale General stereographic
-Jtmerc/[lon0[/lat0/]]scale Transverse Mercator
-Jutm/zone/scale Universal Transverse Mercator (UTM)
-Jvandg/[lon0/]scale Van der Grinten
-Jwintri/[lon0/]scale Winkel Tripel
-Jxyxscale[l|pexp|T|t][/yscale[l|pexp|T|t]][d] Linear, log\(_{10}\), \(x^a-y^b\), and time

8.2.3 GMT+PROJ4

从GMT6开始,GMT支持使用 PROJ.4 库来实现坐标和基准面的转换。这一特性是通过GDAL 实现的,因而需要GMT在安装时链接到GDAL库。详细的 PROJ.4 语法见 http://proj4.org/apps/index.html

在PROJ.4中,投影一般有很多参数,多个参数之间用空格分隔。在GMT中,可以将所有参数用双引号括起来:

-J"+proj=merc +ellps=WGS84 +units=m"

或直接将所有参数连在一起:

-J+proj=merc+ellps=WGS84+units=m

也可以直接使用 EPSG codes,但需要设置环境变量 GDAL_DATA 指向 GDAL 的 data 子目录。例如 -JEPSG:4326 表示使用 WGS-84 系统。

对于 mapprojectgrdproject 模块,可以直接使用 +to 关键字直接指定要将A参考系统转换为B参考系统,而不需要中间步骤。例如:

-JEPSG:4326+to+proj=aeqd+ellps=WGS84+units=m

对于使用 mapprojectgrdproject 进行点和网格文件的转换,GMT可以使用所有的 PROJ.4投影。但对于绘图而言,其用处却很有限。一方面,只有一部分 PROJ.4 的投影方式可以被映射到GMT的投影语法中。另一方面,由于PROJ.4不是一个绘图库,其不支持设置地图比例尺或地图大小。因而,GMT为PROJ.4语法引入了两个扩展:+width=+scale=1:xxxx 使得其与经典的GMT中的工作方式相似。也可以在投影参数的最后加上字符串 /1:xxx 来指定比例尺。