Question

-B 选项用于设置底图边框和轴的属性。

• -B 选项在设置边框属性时的语法为:

  -B[axes][+b][+gfill][+i[val]][+n][+olon/lat][+ssubtitle][+ttitle][+w[pen]][+xfill][+yfill][+zfill]

  其中：

  • axes 控制显示底图的哪几条边，具体用法在下面进一步介绍

  • +ttitle 指定当前底图的标题。该标题位于底图上方的中间位置。标题的文本属性由 FONT_TITLE 控制，标题与上边框之间的距离由 MAP_TITLE_OFFSET 控制

  • +ssubtitle （需要 +ttitle 子选项）指定底图副标题，位于标题下方。副标题的文本属性由 FONT_SUBTITLE 控制

  • +gfill 为底图内部填充颜色，见 填充；在 3-D 图中可用于填充两个背景墙

  • +n 表示不绘制边框

  • +i[val] 对于某些投影方式，某条轴可能不会被绘制或标注（比如 360 度的方位投影地图没有纬度轴，全球 Hammer 投影没有经度轴），使用该子选项可以强制标注一个 val 经线或纬线。[ val 默认值为 0 ]

  • +olon/lat 指定网格线的参考点。默认情况下，网格线是以北极点作为参考的，如果你想要以另一个点作为参考绘制倾斜的网格线，则可以使用 +o 子选项

  以下子选项仅用于绘制 3-D 图：

  • +b 使用该子选项则会绘制 3-D 底图的 12 条边

  • +w[pen] 绘制 x-z 和 y-z 平面轮廓，pen 可以指定轮廓画笔属性 [默认使用 MAP_GRID_PEN_PRIMARY]

  • +x[fill] 填充 y-z 平面

  • +y[fill] 填充 x-z 平面

  • +z[fill] 填充 z-y 平面

  通常情况下，绘图时只需要使用 axes 和 +ttitle 选项。

  备注

  • +ttitle 以及 +ssubtitle 设置的（副）标题可以是任意字符串，如果是字符串中有空格，则必须用引号将字符串括起来

  • 使用 @^ 或者 <break> 标记可以将（副）标题分为多行

  • （副）标题中可以使用 LaTeX 表达式，详见 LaTeX 表达式

  axes

  axes 用于控制要绘制哪些边以及这些边是否有刻度或标注。axes 的格式为:

  WSENZ[1234]wsenz[1234]lrbtu
  

  Source Code

  

  二维底图（上图中的左图）有四条边，分别用东西南北（WSEN 或 wsen）或左右上下（lrtb）的单词首字母表示。每条边都有四种状态：

  1. 不出现某个字母 => 不绘制该字母所对应的边

  2. 出现大写字母 WSEN => 绘制某条边，该边有刻度、有标注

  3. 出现小写字母 wsen => 绘制某条边，该边有刻度、无标注

  4. 出现小写字母 lrtb => 绘制某条边，该边无刻度、无标注

  下图给出了不同的 -B 选项绘制出来的效果图。读者可以修改如下命令中的 -B 选项来尝试不同搭配的效果:

  gmt basemap -R0/4/0/4 -JX10c -BWS -pdf axes
  

  Source Code

  

  3-D 底图有 12 条边（上图中的右图）。对于 3-D 底图而言，Zzu 用于控制 Z 轴的绘制

  • Z 表示有刻度和标注

  • z 表示有刻度无标注

  • u 表示无刻度无标注

  默认只绘制一条 Z 轴，可以额外加上 1234 的任意组合来表示要绘制哪些 Z 轴。其中 1 始终表示位于左下角的 Z 轴，其他 Z 轴按逆时针顺序编号。加上 +b 子选项则绘制全部 12 条边。

  下图展示了 3-D 绘图中 -B 选项的不同用法。读者可以修改如下命令中的 -B 选项来实现不同搭配的效果:

  gmt basemap -R0/10/0/10/0/10 -JX5c -JZ5c -Bxaf -Byaf -Bzaf -BwesnZ+t"-BwesnZ" -p130/30 -pdf map
  

  Source Code

  

  轴设置

  X 轴、Y 轴、Z 轴，每条轴都有很多属性，包括刻度间隔、网格线间隔、轴标签以及标注的间隔、前缀和单位。轴属性可以用如下语法控制:

  -B[p|s][x|y|z]intervals[+aangle|n|p][+e[l|u]][+f][+l|Llabel][+s|Sseclabel][+pprefix][+uunit]

  以上语法也可以被拆分为两部分:

  -B[p|s][x|y|z]intervals 和 -B[p|s][x|y|z][+aangle|n|p][+e[l|u]][+f][+l|Llabel][+s|Sseclabel][+pprefix][+uunit]

  其中，

  • p|s 表示一级属性（primary）和二级属性（secondary），具体用法下面会进一步介绍

  • x|y|z 表示设置哪一条轴的属性，具体用法下面会进一步介绍

  • interval 设置刻度、网格线、标注的间隔，具体用法下面会进一步介绍

  • +aangle|n|p （仅用于笛卡尔轴）用于设置标注的倾斜角度，其中 angle 是相对于水平方向的旋转角度，取值范围为 -90 到 90 度。 +an 等效于 +a90 即垂直标注 [ y 轴默认标注方式]， +ap 等效于 +a0 即平行标注 [ x 轴默认标注方式]。默认设置可以使用 MAP_ANNOT_ORTHO 修改

  • +llabel （仅用于笛卡尔轴）用于给指定的轴加标签。默认情况下，X 轴标签文字方向平行于 X 轴，Y 轴标签文字方向平行于 Y 轴。对于 Y 轴，可以使用 +Llabel 使得 Y 轴标签文字方向平行于 X 轴

  • +slabel （仅用于笛卡尔轴）与 +llabel 类似，也用于给指定的轴添加标签。当同时使用 +llabel 和 +ssecabel 时，前者用于指定左轴或下轴的标签，而后者用于指定右轴和上轴的标签。同样，+S 使得 Y 轴标签文字平行于 X 轴

  • +pprefix （仅用于笛卡尔轴）在选中的轴的标注加前缀

  • +uunit （仅用于笛卡尔轴）给选中的轴的标注加单位。对于地理图而言，标注的单位为度，该符号是自动添加的，由 FORMAT_GEO_MAP 控制

  • +f （仅用于地理坐标轴）在轴标注后增加 W|S|E|N 标志

  • +e[l|u] 不显示轴末端的标注（该选项可避免在轴相交的地方不同轴的标注重合）。l 和 u 分别表示较小的标注和较大的标注。

  备注

  • 如果 label 、prefix 或 unit 中包括空格或特殊字符，则必须用引号将字符串括起来。特殊字符的使用见 特殊字符 章节

  • 轴标签 label 可以使用 LaTeX 表达式，详见 LaTeX 表达式

  • 对于非地理投影（如线性投影），指定负的比例尺或底图长度，可以改变坐标轴正方向的指向

  x|y|z

  x|y|z 用于指明要设置哪条边的属性，默认值为 xy，即同时设置 X 轴和 Y 轴的属性。可以指定单个轴（比如只有 x），也可以同时指定多个轴（比如 xy 和 xyz）。如果想要不同轴有不同的设置，则需要多次使用 -B 选项，每个指定不同的轴。例如:

  -Bxaf -Byaf
  -Bxyzaf
  

  interval

  每个轴都有三个属性，分别是标注（annotation）、刻度（frame）和网格线（grid）。下图展示了这三个名词在绘图时的具体含义。

  Source Code

  

  GMT 坐标轴中的标注、刻度和网格线

  对于每个轴来说，都有两个等级的属性可以设置，分别称为 p（Primary，一级属性）和 s（Secondary，二级属性）。

  对于地理坐标而言，通常只需要使用默认的 Primary 属性即可，而 Secondary 则主要用于坐标轴为时间轴的情况下，此时 p 和 s 分别用于指定不同尺度的时间间隔。在 GMT 默认的情况下，p 属性的标注比较靠近坐标轴，而 s 属性的标注离坐标轴稍远。因此，为了更好的显示，相比于 s 属性，通常情况下， p 属性的标注、刻度线以及网格线间隔都较短，间隔也较小。 p 和 s 的具体用法与区别，可以参考后面给出的例子。

  地理底图

  地理底图与一般的坐标轴不同，其底图类型支持使用 MAP_FRAME_TYPE 设置为 fancy 形式。使用 FORMAT_GEO_MAP 以及 MAP_DEGREE_SYMBOL 参数可以修改标注的形式。

  Source Code

  

  地理底图示例 1

  对于非地理坐标轴，MAP_FRAME_TYPE 隐式地设置为 plain 。除此之外，笛卡尔轴和地理坐标轴非常类似。对于一般的线性轴而言，标注的格式由 FORMAT_FLOAT_OUT 决定，其默认值为 %g ，即根据数据的大小决定用一般表示还是指数表示，小数位的数目会根据 stride 自动决定。若设置 FORMAT_FLOAT_OUT 为其他值，则会严格使用其定义的格式，比如 %.2f 表示显示两位小数。对于笛卡尔线性轴，使用 +uunit 子选项可以为每个标注添加单位。

  Source Code

  

  笛卡尔线性轴

  由于对数坐标的特殊性，stride 参数具有特殊的含义。下面说明 stride 在对数坐标下的特殊性：

  • stride 必须是 1、2、3 或负整数 -n。数字用来设置要素（标注/刻度/网格线）出现的位置。

    • 1：表示要素出现在所有 10 的整次幂的位置

    • 2：表示要素出现在所有 10 的整次幂的 1、2、5 倍的位置

    • 3：表示要素出现在所有 10 的整次幂的 1、2、3、4、…、9 倍的位置

    • -n：表示要素出现在 10 的 n 次幂的位置

  • 在 stride 后加 l，则标注会以 log₁₀ 的值显示，比如 100 会显示成 2

  • 在 stride 后加 p，则标注会以 10 的 n 次方的形式显示，比如 10^-5

  Source Code

  

  对数坐标轴

  正常情况下，stride 用于生成等间隔的标注或刻度，但是由于指数函数的特性，这样的标注会在坐标轴的某一端挤在一起。为了避免这个问题，可以在 stride 后加 p，则标注会按照转换后的值等间隔出现，而标注本身依然使用未转换的值。比如，若 stride = 1，power = 0.5（即 sqrt ），则在 1、4、9、… 处会出现标注。

  Source Code

  

  指数投影坐标轴

  时间轴与其他轴不同的地方在于，时间轴可以有多种不同的标注方式。下面会用一系列示例来演示时间轴的灵活性。在下面的例子中，尽管只绘制了 X 轴（绘图时使用了 -BS），实际上时间轴标注的各种用法可以用于全部轴。

  在绘制时间轴时，需要指定时间间隔，时间间隔的单位可以取如下值：

  GMT 时间单位

  如果坐标轴以弧度为单位，用户可以直接指定 \(\pi\) 的整数倍或分数倍作为标注间隔，其格式为 [s]pi[f]，其中 s 表示标注间隔是 \(\pi\) 的 s 倍，而 f 表示标注间隔为 \(\pi\) 的 f 分之一。

  gmt basemap -JX10c/5c -R-12pi/12pi/-1/1 -Bxa3pi -BS -png test1

  gmt basemap -JX10c/5c -R-pi/pi/-1/1 -Bxapi4 -BS -png test2

  自定义轴

  GMT 允许用户定义标注来实现不规则间隔的标注，用法是 -Bc 后接标注文件名。

  标注文件中以“#”开头的行为注释行，其余为记录行，记录行的格式为:

  coord   type   [label]

  • coord 是需要标注、刻度或网格线的位置

  • type 是如下几个字符的组合

    • a 或 i 前者为 annotation，后者表示 interval annotation，在一个标注文件中，a 和 i 只能出现其中的任意一个

    • f 表示刻度，即 frame tick

    • g 表示网格线，即 gridline

  • label 默认的标注为 coord 的值，若指定 label，则使用 label 的值

  备注

  coord 必须按递增顺序排列

  下面的例子中展示了自定义标注的用法，xannots.txt 和 yannots.txt 分别是 X 轴和 Y 轴的标注文件：

  cat << EOF >| xannots.txt
416.0       ig      Devonian
443.7       ig      Silurian
488.3       ig      Ordovician
542 ig      Cambrian
EOF
cat << EOF >| yannots.txt
0   a
1   a
2   f
2.71828     ag      e
3   f
3.1415926   ag      @~p@~
4   f
5   f
6   f
6.2831852   ag      2@~p@~
EOF

gmt begin GMT_-B_custom
    gmt basemap -R416/542/0/6.2831852 -JX-12c/6c -Bpx25f5g25+u" Ma" \
        -Bpycyannots.txt -Bsxcxannots.txt -BWS+glightblue \
        --MAP_ANNOT_OFFSET_SECONDARY=10p --MAP_GRID_PEN_SECONDARY=2p
gmt end show

  自定义坐标轴