-JG: Azimuthal orthographic/General perspective

Azimuthal orthographic（正射方位投影）是一种从无穷远距离处的透视投影，因而常用于绘制从外太空看地球。与 Lambert 等面积投影以及立体投影类似，一次只能看到一个半球。该投影既不是等面积也不是保角，在半球边界处有较大畸变。从投影中心出发的任意方向是真实的。

该投影的参数为：

-JGlon/lat[/distance]/width 或 -Jglon/lat[/distance]/scale

  • lon/lat 是投影中心位置

  • distance 是边界离投影中心的度数 [<=90，默认值为 90]

  • width 地图宽度

  • scale 地图比例尺，可以取 1:xxxx 格式（图上 1 厘米对应真实地球 xxxx 厘米），也可以是 radius/latitude（表示从投影中心到纬线 latitude 在图上的距离为 radius）

gmt coast -Rg -JG-75/41/12c -Bg -Dc -A5000 -Gpink -Sthistle -png GMT_orthographic
../../_images/Jg-gmtplot-0.png

使用正射投影绘制半球

-Jg 加上更多的参数时还可以用于绘制 General perspective（透视投影），以在二维平面内模拟从太空看三维的地球。该投影与正射投影类似，都是从空间进行透视投影。不同之处在于，正射投影的透视点在无穷远处，而透视投影可以指定透视点的位置，因此整体效果类似于从飞行器拍摄地球。

该投影的参数为：

-JGlon/lat/altitude/azimuth/tilt/twist/Width/Height/width 或 -Jglon/lat/altitude/azimuth/tilt/twist/Width/Height/scale

  • lon/lat 投影中心的经纬度

  • altitude 是观察者所处的海拔，单位为 km，默认值为230 km。若该值小于 10，则假定是观察者相对于地心的距离，若距离后加了 r，则表示观察者与地心的距离（单位为 km）。

  • azimuth 观察者的方位角（相对于北向顺时针旋转的角度）。默认值为 90 度，即从东向观测

  • tilt 倾角（单位为度）。即相对于天顶的角度，默认值为 60 度。若值为0则表示在天顶直接向下看，值为 60 则表示在天顶处沿着水平方向 30 度角的方向观察

  • twist 扭转角度，即投影图像视轴的顺时针旋转。180° 的扭转（如下图）模仿了飞行器倒挂飞行的情形。

  • Width/Height 是视角的角度，单位为度，默认值为 60。该值取决于你是否是使用裸眼观看（裸眼的角度一般是 60 度宽），或使用其它设备（如望远镜）

  • width 地图宽度

  • scale 地图比例尺，可以取 1:xxxx 格式（图上 1 厘米对应真实地球 xxxx 厘米），也可以是 radius/latitude（表示从投影中心到纬线 latitude 在图上的距离为 radius）

注解

由于透视投影类似从空间的飞行器中观察地球，azimuth，tilt 以及 twist 可以从飞行器姿态的角度理解，分别对应航偏角、俯仰角以及翻滚角。twist 为 180° 时，可以看作“头朝下”观察地球。

gmt coast -Rg -JG4/52/230/90/60/180/60/60/12c -Bx2g2 -By1g1 -Ia -Di -Glightbrown \
    -Wthinnest -Slightblue --MAP_ANNOT_MIN_SPACING=0.6c -png GMT_perspective
../../_images/Jg-gmtplot-1.png

透视投影