GMT/Matlab Toolbox¶

簡介¶

GMT的Matlab接口，顧名思義，提供了在Matlab中調用GMT命令的功能。通過該接口，GMT的所有模塊命令都可以在Matlab腳本中嵌入執行。GMT命令生成的結果（grid格網數據、table表格數據、CPT顏色表、文本文件、圖片等）都可以作爲Matlab變量進行運算；Matlab中的矩陣變量也可以直接作爲GMT的輸入。

GMT/MATLAB工具包用戶請引用如下文章:

Wessel, P., and J. F. Luis The GMT/MATLAB Toolbox, Geochem. Geophys. Geosyst., 18(2), 811-823, 2017. doi:10.1002/2016GC006723.

安裝¶

Windows平臺¶

GMT5.3以後的用戶在GMT執行路徑（默認爲 C:\programs\gmt5\bin ）下已經存在 gmt.m 和 gmtmex.mexw64|32 兩個文件，只要確保如下兩點即可在Windows下使用該接口了。

GMT的執行路徑已經加入了系統環境變量path中，保證系統可調用GMT命令；
GMT的執行路徑已經加入Matlab的搜索路徑下，保證Matlab可調用GMT命令，如下圖所示。

Matlab PATH 設置

測試安裝是否正確：在Matlab的命令行窗口直接敲入 gmt，若出現GMT的版本及使用方法介紹，則安裝成功。

macOS 平臺¶

在macOS上按照如下流程可以成功編譯GMT的Matlab接口。但由於Matlab處理動態鏈接庫的方式很特別，因而該接口可能不太穩定。GMT開發者正試圖與MathWorks合作以解決這個問題，將來以下編譯方法可能會修改：

安裝macOS平臺下最新版本的GMT；
運行安裝目錄下 share/tools 下的 gmt_prepmex.sh 文件。此操作會複製GMT的已安裝文件到 /opt/gmt 目錄下，並且會重新檢查所有的共享庫；
使用 gmtswitch 切換當前使用的GMT版本，確保 /opt/gmt 下的GMT爲當前激活版本；

使用svn獲取 gmt-mex 項目文件到本地:

svn checkout svn://gmtserver.soest.hawaii.edu/gmt-mex gmt-mex

進入 get-mex 目錄並編譯生成 gmtmex.mexmaci64

cd gmt-mex/trunk/
autoconf
./configure --enable-matlab
make

將 gmt.m 和 gmtmex.mexmaci64 所在目錄添加到MTATLAB路徑中
確保 gmt.conf 文件中包含選項： GMT_CUSTOM_LIBS=/opt/gmt/lib/gmt/plugins/supplements.so

經測試，該項目在2015a、2015b的MATLAB版本中可使用，對於更老版本的MATLAB，還未進行測試。

Unix/Linux平臺¶

正在努力開發中，還望有志之士加入…

使用方法¶

GMT接口完全模仿了傳統的matlab命令，可以在命令行、m文件或IDE中使用。形式是:

返回參數 = gmt('<module> <module-options>', 輸入數據)

其中 輸入數據 可以爲Matlab的矩陣、結構體或數組等； 返回參數 可直接在Matlab中參與後續的計算。調用GMT完畢後，清空緩存:

gmt('destroy')

入門級示例¶

在matlab環境中調用 pscoast 繪製地圖:

gmt('pscoast -Rg -JA280/30/3.5i -Bg -Dc -A1000 -Gnavy -P > GMT_lambert_az_hemi.ps')

上例中，並不存在輸入數據，也就是不存在與Matlab變量的交互，生成的ps文件在Matlab當前路徑下。

進階級示例¶

在Matlab環境中，繪製文字:

%創建字符串數組
lines = {'5 6 Some label', '6 7 Another label'};
% 繪製
gmt('pstext -R0/10/0/10 -JX6i -Bafg -F+f18p -P > text.ps ', lines);
gmt('destroy');

上例中，字符串數組 lines 可以直接作爲 pstext 的輸入參數。

以上爲單個輸入參數，若需要多個輸入參數，如何確定參數的先後順序？

高手級示例¶

對一個矩陣數組進行格網化並繪圖：

% 創建一個100*3矩陣，xyz值均爲0~150之間的隨機數
t= rand(100,3)*150
% 利用GMT的surface命令對t進行格網化，輸出爲結構體G，數組結構見附錄
G = gmt('surface -R0/150/0/150 -I1', t );
% 利用grd2cpt創建顏色表文件，輸出爲顏色表結構體cpt
cpt = gmt('grd2cpt -Cjet', G);
% 利用grdimage繪製格網化結果
gmt('grdimage -JX8c -Ba -P -C -G > crap_img.ps', G, cpt);
gmt('destroy');

上例中，grdimage 命令需要兩個輸入參數：顏色表 cpt 和格網數據 G，兩者先後順序不可交換。強制性輸入參數（本例中的 G ）要在所有可選參數（本例中的 cpt ）之前。若有多個選項參數，強制性輸入參數寫在最前，然後按順序給出可選參數。

大神級示例¶

另一個多參數的例子：

x = linspace(-pi, pi)';            % 創建x值
seno = sin(x);                     % 創建y值
xyz  = [x seno seno];              % 創建xyz三列數據，其中y=z
cpt  = gmt('makecpt -T-1/1/0.1');  % 創建rainbow顏色表
%繪製函數曲線，以z值賦顏色。cpt和xyz先後順序不可交換。
gmt('psxy -R-3.2/3.2/-1.1/1.1 -JX12c -Sc0.1c -C -P -Ba > seno.ps', xyz, cpt);
gmt('destroy');

敲黑板，上例 psxy 一句中，-C 爲可選參數，因此引號外 cpt 要在強制性輸入數據 xyz 之後。

常見問題¶

使用完GMT接口後要記得 gmt('destroy') 釋放內存，不然有可能出現不可預知錯誤。
gmt括號內直接寫module名，看似GMT4語句，實際只支持GMT5的語法。
繪製地理投影時，經緯度標註可能會出現 %s 亂碼（即使設置爲不顯示任何度分秒符號），目前已知Matlab2016存在該問題，其他版本還未有此類反饋。