11 - matlab m_map地学绘图工具基础函数 - 绘制航迹、椭圆、风向玫瑰图和特定的圆形区域的有关函数及其用法

0. 引言

   本篇介绍下m_map中绘制航迹图函数（m_track）、绘制特定半径的范围的函数（m_range_ring）、绘制椭圆的函数（m_ellipse）、绘制风玫瑰图的函数（m_windrose）。

1. 关于m_track

  m_track函数用于在地图上绘制航迹。这个函数可以用来可视化航行路径或飞行路径等。航迹图上可以标注时间和日期。

  m_track 函数的一般形式为：

m_track(lon,lat,varargin)
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其中：

• lon 和 lat：航迹点的经度和纬度坐标。
• varargin：可选参数，控制航迹线的刻度样式、日期和时间标签样式。主要包括下面内容：
    ticks 刻度间隔以分钟为单位，默认为60分；
    times 时间标签间隔以分钟为单位，默认为240分钟；
    dates 日期标签间隔以分钟为单位，默认为720分钟；
    timef[ormat] 时间在刻度线上的显示样式；
    datef[ormat] 日期在刻度线上的显示样式；
    color 航迹线和标签颜色设置，默认为黑色;
    linew[idth] 航迹线线宽设置；
    lines[tyle] 航迹线线形设置；
    fonts[ize] 标签字体尺寸设置；
    fontn[ame] 标签字体设置；
    clip 是否进行裁剪（on/off）
    orien[t] 标签方向(true/upright)

示例(利用官网示例)：

m_proj('UTM','long',[-72 -68],'lat',[40 44]);
m_gshhs_i('color','k');
m_grid('box','fancy','tickdir','in');
m_ruler(1.2,[.5 .8]);
    
% fake up a trackline
lons=[-71:.1:-67];
lats=60*cos((lons+115)*pi/180);
dates=datenum(1997,10,23,15,1:41,zeros(1,41));

 m_track(lons,lats,dates,'ticks',0,'times',4,'dates',8,...
            'clip','off','color','r','orient','upright');
    
m_northarrow(-68.5,43.4,.4,'type',2);
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  下图红色部分即为m_track命令加载的内容，可以使用上面提到的属性进行绘图样式的调整；

2. 关于m_range_ring

  m_range_ring 函数用于在地图上绘制指定半径的范围圈。这在航海、航空和地理信息系统中很常见，用于表示某一点周围的特定半径范围。

  m_range_ring 函数的基本语法如下：

m_range_ring(lon, lat, radius, varargin)
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  其中，lon 和 lat 是范围的中心点投影坐标；radius 是范围的半径，以与地图坐标系统相匹配的距离单位（例如公里或海里）表示；varargin 可选参数，用于指定范围线条的样式、颜色等信息，不做展开，可以参照其他绘图命令；

官网示例：

%% 官网示例
close all;clc;clear;
m_proj('hammer','clong',170); % 定义投影
m_grid('xtick',[],'ytick',[],'linestyle','-'); % 不显示坐标轴
m_coast('patch','g'); % 陆地填充
m_line(100.5,13.5,'marker','square','color','r'); % 在当前坐标处绘制了一个红色矩形
m_range_ring(100.5,13.5,[1000:1000:15000],'color','b','linewi',2); % 以当前坐标为原点，半径间隔为1000绘制15个蓝色范围圈
xlabel('1000km range rings from Bangkok'); % 添加图示
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自建示例：

%% 自建
close all;clc;clear;
m_proj('mercator', 'lon', [69.5 105.5], 'lat', [24.5 40.5]);
%
m_line(80.5,32.5,'marker','square','color','r'); % 在当前坐标处绘制了一个红色矩形
m_range_ring(80.5,32.5,[500],'color','b','linewi',2); % 以当前坐标为远点，向量值为半径绘制15个蓝色范围圈
%
m_gshhs('ic','color',[.5 .5 .5]) % 中等分辨率海岸线
m_gshhs('ir2','color','b')   % 中等分辨率河流
m_grid('box','fancy','tickdir','in','gridlines','no','fontsize',12)
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3. 关于m_ellipse

  m_ellipse 函数用于在地图上绘制椭圆。

  m_ellipse函数的一般形式为：

[h,varargout]=m_ellipse(long,lat,fmaj,fmin,finc,fpha,scale,type ,varargin)
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  其中，long和lat为绘制椭圆的中心点经纬坐标；fmaj和fmin 为椭圆的半长轴/半短轴长度；finc和fpha为椭圆倾角、相位角，以度为单位；scale为比例因子；type 为类型用于设置线或填充；varargin为可选参数，用于控制绘图边缘的颜色、宽度等属性，这里不做展示。

  m_ellipse函数示例如下：

clf;
m_proj('lambert','long',[-130 -121.5],'lat',[47 51.5],'rectbox','on');
m_grid('linewi',2,'linest','none','tickdir','out','fontsize',12);

[H]=m_ellipse(-125,49,20,10,30,30,200,'line');
[H]=m_ellipse(-125,49,30,10,80,90,200,'line','color','r','LineWidth',3,'LineStyle','--');
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4. 关于m_windrose

  m_windrose函数用于绘制风向玫瑰图。风向玫瑰图通常用来显示风的方向和频率分布，适合气象学和地理学的应用。

  m_windrose函数的一般形式为：

N=m_windrose(long,lat,thet,spd,varargin)
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  其中，long,lat为绘制风向玫瑰图的投影坐标；thet为风向数据；spd为风速数据；varargin为可选参数，主要包括以下内容：

  nspeeds: 速度划分区间数量，默认值为[0:4:24]；
  ndirs : 方向划分区间数量，默认是36个；
  size : 风向玫瑰图尺寸占背景图的长宽比例；
  nrings : 背景环数，标量或向量(默认值[2 4 6])。如果是标量，则设置为间隔2%的环数；
  labelrings: logical or angle；
  barstyle : 默认颜色和纹路；
  alpha : 风向玫瑰图的透明度(0到1，默认为0.4)；

  m_windrose函数绘图示例，示例数据可从资源中获取:

clc;clear;

% 加载风速和风向
[data]=xlsread('wind data.xlsx');
clf;set(gcf,'color','w'); 
m_proj('lambert','lon',[77 82],'lat',[27 32] )
levels=[0:4:24];  % Binning for speeds

m_windrose({80},{30},{data(:,1)},{data(:,2)},...
           'size',.17,'nspeed',levels,'alpha',1);
       
colormap(m_colmap('jet'));
caxis([0 24]);
m_grid

axb=m_contfbar(.8,[.6 .9],levels,levels);
axb.YLabel.String='Wind speeds m/s';
axb.YTick=levels;
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5. 结语

   本篇介绍了m_map中绘制航迹图的函数（m_track）、绘制特定半径范围的函数（m_range_ring）、绘制椭圆的函数（m_ellipse）、绘制风玫瑰图的函数（m_windrose）通过示例展示了各函数的基本用法，对于绘制常见地学图已经够用了，后面若发现还有其它相关函数再进行补充。希望对绘图的你有所帮助

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