Category talk:GFDL-GMT

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English[edit]

The main map
The helper map for the shadow
The final map

How to create a topographic map with GMT[edit]

Here is described how one can create a map of California.

Installation[edit]

Install the Generic Mapping Tools, Linux is preferred (Windows is possible too, but I don't know about that).

Topographic data[edit]

Click on the region with California in it (e10g.gz) from http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/topo/gltiles.html and untar it into GMTHOME/GMT4.0/share/dbase

If you want bathymetry (oceanic topography), download etopo2.grd from http://dss.ucar.edu/datasets/ds759.3/ (registration required, free). It is already in GMT's grd-format.

Gridfiles[edit]

Add the following lines into GMTHOME/GMT4.0/share/dbase/grdraster.info (we need line 5 only now, but the other may become useful)

  1 "GLOBE_G" "m" -R-180/-90/50/90 -I0.5m P i 1 0 -500 a10g
  2 "GLOBE_G" "m" -R-90/0/50/90    -I0.5m P i 1 0 -500 b10g
  3 "GLOBE_G" "m" -R0/90/50/90     -I0.5m P i 1 0 -500 c10g
  4 "GLOBE_G" "m" -R90/180/50/90   -I0.5m P i 1 0 -500 d10g
  
  5 "GLOBE_G" "m" -R-180/-90/0/50  -I0.5m P i 1 0 -500 e10g
  6 "GLOBE_G" "m" -R-90/0/0/50     -I0.5m P i 1 0 -500 f10g
  7 "GLOBE_G" "m" -R0/90/0/50      -I0.5m P i 1 0 -500 g10g
  8 "GLOBE_G" "m" -R90/180/0/50    -I0.5m P i 1 0 -500 h10g
  
  9  "GLOBE_G" "m" -R-180/-90/-50/0 -I0.5m P i 1 0 -500 i10g
  10 "GLOBE_G" "m" -R-90/0/-50/0    -I0.5m P i 1 0 -500 j10g
  11 "GLOBE_G" "m" -R0/90/-50/0     -I0.5m P i 1 0 -500 k10g
  12 "GLOBE_G" "m" -R90/180/-50/0   -I0.5m P i 1 0 -500 l10g
  
  13 "GLOBE_G" "m" -R-180/-90/-90/-50  -I0.5m P i 1 0 -500 m10g
  14 "GLOBE_G" "m" -R-90/0/-90/-50     -I0.5m P i 1 0 -500 n10g
  15 "GLOBE_G" "m" -R0/90/-90/-50      -I0.5m P i 1 0 -500 o10g
  16 "GLOBE_G" "m" -R90/180/-90/-50    -I0.5m P i 1 0 -500 p10g

Create the gridfile e.grd (from anywhere) (see GMT tutorial chapter 4.3):

  grdraster 5 -R-180/-90/0/50 -Ge.grd 

Create the illuminated gridfile e_i5.grd:

  grdgradient e.grd -Ne.5 -A100 -M -Ge_i5.grd

Labels[edit]

The following textfiles contain some labels and coordinates:

  # file california_capital
  -121:29 38:34 10 0 0 BR SACRAMENTO
  # file california_cities
  -118:14 34:03 10 0 0 TR Los Angeles
  -122:25 37:46 10 0 0 TR San Francisco
  -121:53 37:20 10 0 0 TR San Jose
  -119:46 36:44 10 0 0 BR Fresno
  -117:09 32:42 10 0 0 TR San Diego
  # file california_cross
  -117:00 36:30 10 0 2 TL Death Valley
  # file california_labels
  12 15 10 -55 2 MC Sierra Nevada
  10 14 10 -50 2 MC Central Valley
  16  8 10   0 2 MC Mojave Desert
  # file california_peaks
  -118:17:31 36:34:43 10 0 2 TR Mount Whitney

Color palettes[edit]

The color palette for the topography:

  # file usa.cpt
  #COLOR_MODEL = RGB
  #
  0     0       97      71      50      16      122     47
  50    16      122     47      500     232     215     125
  500   232     215     125     1200    161     67      0       
  1200  161     67      0       1700    130     30      30
  1700  130     30      30      2800    110     110     110
  2800  110     110     110     4000    255     255     255
  4000  255     255     255     6000    255     255     255
  N 0 97 71
  F 255 0 0
  B 0 97 71
  

The color palette for the bathymetry (optional)

  # file meer.cpt
  #COLOR_MODEL = RGB
  #
  -11000   36  38 175     -5500   56  58 195
  -5500  56  58 195     -3000   70  72 214
  -3000  70  72 214     -2000   81 102 217
  -2000  81 102 217      -750   100 129 223
   -750 100 129 223       -70   131 161 230
    -70 131 161 230       -20   164 192 240
    -20 164 192 240         0   170 200 255
  N 170 200 255
  F 170 200 255
  B 170 200 255

The Map[edit]

Not the final step, but the most important: run the following shell script:

  #!/bin/bash
  
  FILE=california
  AREA=-R-126/31/-112/43r
  PROJ=-JB-120.5/37/33/41/24c
  DETAIL=-Dh
  GRID=4
  SCALE=-Lf-123/31.55/37/200k
  NATION1=-N1/8/255/255/255
  NATION2=-N2/3/255/255/255
  LAND=-G155/155/155
  WATER=-S150/150/255
  COAST=-W2/40/40/120
  RIVERS="-Ia/1/40/40/120 -I1/4/40/40/120 -I2/2/40/40/120"
  ALL="-P $AREA $PROJ"
  TOPO=e.grd
  ILLU=-Ie_i5.grd
  PALETTE=-Cusa.cpt
  TOPO2=etopo2.grd
  PALETTE2=-Cmeer.cpt
  
  # TOPO ########################################################################
  # bathymetry
  grdimage $TOPO2 $PALETTE2 $ALL -K >temp.ps
  # clippath for land
  pscoast $ALL $DETAIL -Gc -K -O >>temp.ps
  # land
  grdimage $TOPO $ILLU $PALETTE $ALL -K -O >>temp.ps
  # clear clippath
  pscoast -R -J -O -K -Q >>temp.ps
  
  cp temp.ps topo.ps
  
  # coast, rivers
  pscoast $ALL $DETAIL -B"$GRID"g"$GRID" $COAST $RIVERS $NATION1 $NATION2 \
   $SCALE -O -K >>topo.ps
  psscale -D.4c/3.0c/2i/.2i $PALETTE -B:m: -L -P -O -K >>topo.ps
  
  # NATION ######################################################################
  pscoast $ALL $LAND $WATER $DETAIL $LAND $NATION1 $NATION2 -B"$GRID"g0 \
      >nation.ps
  
  # LABELS ######################################################################
  function do_text () 
      # $1: Koordinaten-Datei
      # $2: Textfarbe ("-G0/0/0 -W178/93/155")
      # $3: Symbol+Farbe ("-Sc.045 -G255/0/0 -W")
      # $4: ps Datei
  {
      # echo "do_text($*)"
      # BL/BR/TR/TL rausfiltern, Labels drucken
      grep BL $1 | pstext $ALL $2 -D.07/.07   -O -K >>$4
      grep BR $1 | pstext $ALL $2 -D-.14/.07  -O -K >>$4
      grep TR $1 | pstext $ALL $2 -D-.14/-.04 -O -K >>$4
      grep TL $1 | pstext $ALL $2 -D.07/-.04  -O -K >>$4
      grep BC $1 | pstext $ALL $2 -D0.0/.07   -O -K >>$4
      grep TC $1 | pstext $ALL $2 -D0.0/-.07  -O -K >>$4
      # Symbole drucken
      psxy $1 $ALL $3 -O -K >>$4
  }
  
  TF=topo.ps
  TEXTF="-G255/255/255 -S4/0/0/0"
  SYMBF="-G255/0/0 -W2/0/0/0"
  do_text "$FILE"_cities "$TEXTF" "-Ss.2 $SYMBF" $TF
  do_text "$FILE"_capital "$TEXTF" "-Sa.3 $SYMBF" $TF
  do_text "$FILE"_peaks "$TEXTF" "-St.25 -W3/0/0/0" $TF
  do_text "$FILE"_cross "$TEXTF" "-Sx.25 -W3/0/0/0" $TF
  # GRID2=-B1g1
  pstext "$FILE"_labels $GRID2 -JX24c/27c -R0/24/0/27 $TEXTF -O >>$TF

This will create the PostScript files topo.ps and nation.ps.

The final map[edit]

Open topo.ps and nation.ps with GIMP (300 Dpi), topo.ps with anti-aliasing, nation.ps without. Crop them. Add a layer to topo.ps, copy nation.ps into the new layer, fill all gray areas with black, remove everything else, put the transparency of the new layer at 40%. All land is darker now. Mark california with the color selection tool and cut it. It is bright now. Scale down to 1400 pixels. That's all!

Deutsch[edit]

Diese Karten wurden mit der Open Source Software GMT (Generic Mapping Tools) erstellt: http://gmt.soest.hawaii.edu/

GMT besteht aus ca. 100 Kommandozeilentools (wovon man i.d.R. nur eine Handvoll braucht) sowie den geogr. Datensätzen.

GMT kann u.a. Küstenlinien, Grenzen, Flüsse, Seen, Städte zeichnen (für Städte muss man die Koord. selber angeben). Wie das geht, zeigen folgende Bilder, allesamt automatisch erstellt.

Installation[edit]

Die automatische Installationsprozedur auf http://gmt.soest.hawaii.edu/ funktioniert unter Linux, Windows weiß ich nicht. Von Hand geht es aber auch:

  1. Von einem der ftp-Mirrors zB ftp://gd.tuwien.ac.at/pub/gmt/ GMT_exe.zip, GMT_progs.zip, GMT_share.zip nach C:\GMT entpacken
  2. netcdf.dll nach C:\GMT\bin kopieren
  3. Kommandozeilen-Fenster öffnen (cmd.exe)
  4. Nach C:\GMT wechseln ("cd C:\GMT")
  5. "src\gmtenv.bat" ausführen
  6. "pscoast -V -JN0/10i -Ggreen -Sblue -N1/black -Rg >world.ps" ausführen, sollte world.ps erzeugen.
  7. world.ps mit Grafikprogramm öffnen, welches PostScript importieren kann.

Bsp[edit]

Siehe auch die Beschreibungsseite zu Image:Brasilien_topo.png und Image:Kanada_topo.jpg

Eine Europa Karte in transverser Merkator-Projektion:

GMT europa.png

Erzeugt mit folgendem Befehl:

pscoast -R-10/30/60/65r -JT15/20c -B10g5 -Di -A250 -Ggray -S81/92/255 -W0.25p \
   -N1p/red -I1p/blue -P >europa.ps

Hier einige Neuseeland Karten:

Falls zusätzlich Topographie/Höhenlinien/Relief gewünscht wird, so kann GMT das auch, benötigt dafür aber externe Datensätze: z.B. vom GLOBE Project des National Geophysical Data Center: http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/topo/globe.html (Auflösung 1 km) oder für globale Karten ETOPO2 (Auflösung 4 km) (http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/fliers/01mgg04.html) ebenfalls vom NGDC.

Diese externen Daten unterliegen keinem Copyright, da geographische Daten keine ausreichende Schöpfungshöhe aufweisen. Hinzu kommt, dass das NGDC die Daten explizit als Public Domain deklariert hat: http://www.ngdc.noaa.gov/ngdcinfo/privacy.html#copyright. Siehe auch die entsprechende Diskussion zu den Bildrechten.

Es wird etwas komplizierter, weil Farbpaletten, Beleuchtung u.a. ins Spiel kommen.

Wie man die ETOPO2 bzw GLOBE mit GMT benutzt[edit]

ETOPO2: http://dss.ucar.edu/datasets/ds759.3/ liegt schon als GMT-Grid vor. GLOBE: (link s.o.) muß man in GMT-Grids umwandeln: z. B: für a10g.tgz folgende Zeile in GMT/share/dbase/grdraster.info einfügen:

1 "GLOBE_G" "m" -R-180/-90/50/90 -I0.5m P i 1 0 -500 a10g

dann die grd-Datei a.grd erzeugen:

grdraster 1 -R-180/-90/50/90 -Ga.grd

diese kann direkt mit grdimage benutzt werden (siehe Bsp-Skripte) oder mittels grdcut verkleinern, oder mittels grdpaste mit weiteren Quadranten kombinieren. Falls Beleuchtung erforderlich (s.Skripte):

grdgradient usa.grd -Ne.5 -A100 -M -Gusa_i5.grd

Koordinaten[edit]

Um Städte zu kennzeichnen braucht man die Geo-Koordinaten, dafür ist der Getty Thesaurus hilfreich: http://www.getty.edu/research/conducting_research/vocabularies/tgn/

Discussion[edit]