GMT from 4 to 6 SUPPLY

接着之前一篇博客 GMT from 4 to 6，继续记录本人在 ubuntu 系统下从 GMT4 迁移到 GMT6 现代模式的学习过程。

1. 脚本修改

前一篇博客已经介绍了 GMT6 的命令：

$ gmt coast -Rg -JH15c -Gpurple -Baf -png GMT6_modern

但如果两条命令及以上，就需要脚本实现，将上条命令改为 GMT6 脚本：

gmt begin GMT_modern png
    gmt coast -Rg -JH15c -Gpurple -Baf -png GMT6_modern
gmt end show

将 GMT4 风格大脚本修改为 GMT6 现代模式，有以下基本规则：

脚本以 gmt begin figurename (Figuretype) 开头，以 gmt end show 结束
所有的绘图命令都放在 gmt begin 与 gmt end 之间，而非绘图命令可以放在任何地方
去掉 -K, -O, -P, >, >> 以及 PS 文件名
去掉多余的 -J, -R 选项
所有绘图命令以 gmt 开头，比如 gmt coast。命令前加 gmt，看起来多此一举。其实在 GMT4 中的这些命令均对应一个可执行文件，相当于系统下的一个独立命令。在 GMT5 之后，之前所有的命令都变成了 gmt 命令的模块，所有命令都以 gmt module options 的形式调用
以 ps 开头的 gmt 命令，省略 ps，比如 pscoast 改为 coast，pstext 改为 text
支持同一个选项多次出现，比如 -Bxafg -Byafg -Bzafg -B+t"xx"，-N1/1p -N2/2/0.2p
psxy 模块由 plot 模块代替。新增了 -L 选项将线段首尾相接；-A选项地理投影下用直线连接两点
text 模块必须输入参数由 7 个变为 3 个（ X，Y 坐标及文字），其他由 -F 选项控制，比如 -F+f16p,1,red+a30+jTL 表示文字大小 16p, 1 号字体，红色，逆时针旋转 30 度，左上角对齐方式； -D 选项设置额外的偏移量
psscale 模块由 colorbar 代替。支持缺省，单个 gmt colorbar 命令可自动生成 Colorbar
其他细节部分：

-R 选项: -RCN, 指定绘图范围为中国 (CN) 。自动根据国家代码确定该国家的区域范围并用于绘图
         -RCN+R2，在中国范围外扩大 2 度

-B 选项: -Bafg之后支持缺省值；
         -B+t"Title Name"，+t 为 -B 选项的子选项，添加标题
         -Bxafg, 设置 X 轴； -By, 设置 Y 轴
         -B+l"X Label"，为 X 轴添加标签

-L 选项: 添加比例尺，-Lg-60/25+c25+w1000k+f+u 表示比例尺画在西经 60 度，北纬 25 度，
         绘制北纬 25 度处的比例尺，比例尺表示长度为 1000 km，风格为 fancy (铁轨)，显示单位

2. 新增功能

新增了部分选项，以 coast 命令为例说明：

coast -A 选项，设置绘图的所有对象的最小面积，比如 -A2000 表示绘制所有大于 2000 平方千米的对象
coast -C 选项，设置湖泊的颜色，缺省情况下由 -S 选项设置
coast -E 选项，调用 DCW (Digital Chaet of the World), 世界数字图表，包含七大洲的洲界，250个国家或地区的边界，8个国家的省（州）界
coast -t 选项，设置图层透明度

$ gmt coast -E+l # 查看国家代码列表
$ gmt coast -E+L # 查看省代码，中国的省代码是数字，和居民身份证前两位相同

# 绘制亚洲地区，亚洲边界用灰色表示，中国边界用红色表示，甘肃边界用黑色（默认）表示
# DCW 数据提供的中国边界有误！
$ gmt coast -JM12c -R=AS -E=AS+p0.2p,gray -ECN+p0.3p,red -ECN.62+p0.2p -png As_China_GS

图中图模式，inset 模块。使用 inset begin 进入图中图模式，绘图原点移动至左下角。使用 inset end 结束图中图模式，原点自动还原到原来的位置，所有参数设置将回到原来的状态。小图的位置和大小由 -D 和 -F 选项控制
子图模式，subplot 模块，详情见 https://docs.gmt-china.org/6.0/module/subplot/ . 本人尝试后发现对不规则子图模式，并不是非常友好，对-R, -J 选项会混乱，排版我仍旧需要 -X, -Y 选项
三维坐标轴，-R 选项有 6 个数字，再添加 -J 选项指定 Z 轴投影方式，-B 选项通过 -Bz 设置 Z 轴，-BZ+b 表示绘制一条 Z 轴，-p130/30, -p 指定三维视角，130 和 30 分别为三维视角的方位角 (0-360) 和高度角 (0-90)
添加图例，plot -l"label" 可自动在右上角添加图例；模块 legend 绘制更复杂的图例，详见 https://docs.gmt-china.org/6.0/module/legend/ . 本人尝试后发现该功能不是非常友好，如果脚本还没结束，会自动到添加其他位置

3. 示例

根据上述总结的信息，现将以前的 GMT4 C shell 脚本改为 GMT6 C shell 脚本。

GMT4 脚本请点击 GMT4.csh 查看。生成的图片：

GMT6 脚本

#!/bin/csh
set energy_file = mkrup_sm_CBP.out_calibrated
set ptime = 115
set duration=100
gmt begin Rupture_6 png
  gmt set FONT Times-Roman MAP_FRAME_TYPE plain FONT_LABEL 15p
####### Subplot number
  gmt text -JX10c/10c -R0/10/0/10 -F+f15p,7 -N  << EOF
-1.5 16 (a)
18.5 16 (b)
18.5 6  (c) 
EOF
###### (a) Rupture process
  set cptfile=color.cpt
### basemap
  gmt coast -R119/122/-2/1 -JM15c -Ba1 -I1 -SLIGHTCYAN -GBEIGE -Na -Dh -W0.02/150 \
      -Lg119.5/-1.5+c-2+w50+f+ukm -TdjTR+o0.5c/0.5c+f+w0.6i+l --FONT_TITLE=10p --MAP_TITLE_OFFSET=0.05i
### insert map
  gmt inset begin -DjTL+w5c/4c+o0.03c/-0.1c
    gmt coast -R100/140/-10/20 -Na -Bes -Swhite -Ggray
    echo 119.86 -0.18 | gmt plot -Sa0.5c -Wblack -Gred
  gmt inset end
### rupture source
  awk '{if($4-'$ptime' < '$duration' ) print $1,$2,$4-'$ptime',($3)^1.5}' $energy_file | \
  gmt plot -Wblack -C$cptfile -Sc
### focal mechanism
  echo "119.86 -0.18 12 -0.48 0.76 -0.27 -1.45 -0.87 -2.19 27 119.86 -0.18" | \
  gmt meca -Sm0.4c/12p/2c/15c -Gred -T0 -C0.02c/150
### make cpt
  makecpt -Crainbow -T0/$duration/1 -Z > $cptfile
### colorbar
  gmt colorbar -C$cptfile -Ba20+l"Time/s" -DjMR+w6.0c/0.2c+o1.5c/-2c
###### (c) Epicentral distance with time
### basemap
  gmt basemap -JX16c/5.0c -R0/$duration/0/150 -Bxa20f5+l"Time (s)" -Bya50f10+l"Epicentral distance (km)" -BSW -X20c 
### rupture source
  awk '{print $4-'$ptime',$5,($3)^2}' $energy_file | gmt plot -Wthinnest,gray -Sc -Gblack
### speed reference line
  gmt plot -W0.5p,gray << EOF
>
0 0
100 100
>
0 0
100 200
>
0 0
100 400
EOF
  gmt text -F+f15p,gray20,4 -N  << EOF
100 100 1 km/s
75  150 2 km/s
37  150 4 km/s
EOF
###### (b) Normalized amplitude with time
### basemap
  gmt basemap -JX16c/5c -R0/$duration/0/1 -Bxa20f5+l"Time (s)" -Bya0.2f0.05+l"Normalized Amplitude" -BSW -Y10c
### normalized amplitude
  awk '{print $4-'$ptime',$3}' $energy_file | gmt plot -St0.3c -Gblue -Wblack -l'Rupture source'
### arrow
  echo 57.7 0.4 -90 1.5 | gmt plot -Sv0.06c/0.3c/0.15c -Gred -l'Source duration'
gmt end show

生成的图片如下：

4. 补充

参考资源来自 GMT 中文社区和 GMT 官方网站 .
Vscode (Visual Studio Code)，可以实现 GMT 脚本高亮等功能，详情见 GMT脚本执行利器—VS Code .

Ubuntu Vscode 安装：
$ wget https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=760868
$ sudo dpkg -i code_1.43.0-1583783132_amd64.deb       # 注意安装包路径及名称
$ sudo apt-get install -f                             # 安装依赖包
$ code test.txt                                       # 终端打开文件

脚本每行前加 4 个空格： awk '{print " "$0}' GMT6.csh >> GMT6_blog

Contents

1. 脚本修改

2. 新增功能

3. 示例

4. 补充