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使用 TikZ/pgfplots 绘制地理地图

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使用 TikZ/pgfplots 绘制地理地图

我最近发现pgf图我很喜欢。我正在将论文中的数字转换为pgf图，或者至少是我自己制作的。我的一个图是我使用 Matlab 制图工具箱创建的地图。我很想将它转换为 LaTeX +pgf图，但我感觉我并没有真正的工具。对于绘图，需要：

  • 投影，例如从 GIS 坐标转换为纬度/经度（或 UTM/UPS，或...）。这应该可以在现有的数学引擎之上构建。等距矩形投影最简单。最好是相当集成的，这样就可以将其用作坐标系，例如(axis latlon:30.0,40.0)。
  • 用于跟踪比例的某些东西，例如直接添加比例尺会很好。
  • 还要别的吗？

到目前为止，我使用了 Matlab，但对结果不太满意。有人尝试过破解类似的东西吗？

基律纳地区地图示例

（这应该是一个社区维基问题，但我没有看到任何按钮来标记它，也许我没有声誉？）

答案1

我过去曾使用 PGFplots 生成一些局部区域的地图，在 GRASS 中进行分水岭计算并将矢量导出为 ASCII 文件，这些文件可以相对轻松地通过 PGFplots 绘制。这只需要一个 xy 坐标系（空间范围约为 100 公里 x 100 公里），失真可以忽略不计。

正如您提到的，在（近）全球范围内，事情变得更加复杂，而板块托运是迄今为止最容易入手的事情。

这是一个非常基本的入门尝试（我一直想研究这个问题）：


等距矩形（Plate Caree）投影的世界地图，其中天梭指示线以蓝色显示，百慕大三角以橙色显示

世界地图是 Gnuplot 数据的一部分：世界数据

通过在 PGFplots 中设置disabledatascaling，您可以使用普通坐标而不是坐标，并且在和axis cs中可以使用在画布坐标和数据坐标之间转换的比例因子。\pgfplotunitxlength\pgfplotsunitylength

axis equal确保 x 和 y 单位长度相同。

我编写了一个名为 的键scale circle，您可以将其添加到 的选项中\draw circle。该键将根据纬度缩放 x 半径。

这种方法无法实现不遵循经度或纬度的曲线。我不确定最好的方法是什么，我猜是某种to path魔法（Andrew Stacey？）或某种\addplot表达。我会考虑一下。

\documentclass{article}

\usepackage{pgfplots}

\begin{document}

\makeatletter
\pgfmathsetmacro\kmAtEquator{36/4200} % Degree/km at equator
\tikzset{
    scale circle/.code={
        \pgfgetlastxy{\x@coord}{\y@coord}
        \pgfmathsetmacro\xscale{\pgfkeysvalueof{/tikz/x radius}*1/cos(\y@coord/\pgfplotsunitylength)}
        \tikzset{/tikz/x radius=\xscale}
    },
    scale bar/.code={
        \pgfgetlastxy{\x@coord}{\y@coord}
        \pgfmathsetmacro\xscale{1/cos(\y@coord/\pgfplotsunitylength)}
        \tikzset{
            insert path={
                node [
                    below,
                    font=\scriptsize
                ] {0} 
                +(0,-2pt) -- +(0,0) -- ++(#1*\xscale*\kmAtEquator,0) 
                node [
                    below,
                    font=\scriptsize,
                    inner xsep=1pt,
                    label={[inner sep=0pt,font=\scriptsize]right:km}] {#1}
                -- +(0,-2pt)
            }
        }
    },
    scale bar/.default=2000
}
\makeatother


\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[   
    grid=both, ytick={-60,-30,...,90}, xtick={-180,-150,...,180},
    grid style=black!10,
    enlargelimits=false,
    axis equal,
    scale only axis,
    width=10cm,
    height=5cm,
    disabledatascaling, clip=false
]

\addplot [] table {world.dat};



\pgfplotsextra{
    \foreach \x in {-160,-120,...,160}{
        \foreach \y in {-75,-50,...,75}{
            \fill [cyan, opacity=0.25] (\x,\y) circle [radius=5, scale circle];
        }
    }
    \fill [orange] (-64.9,32.3)   -- (-66.1,18.5) node [anchor=mid west, inner sep=1pt, orange!75!black, fill=white, text opacity=1,fill opacity=0.75, align=left] {Bermuda\\Triangle} -- (-80.4,25.2)   -- cycle;
    \draw (185,0) [scale bar];
    \draw (185,45) [scale bar];
    \draw (185,60) [scale bar];
}
\end{axis}
\end{tikzpicture}

\end{document}

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