[Generic Mapping Tools (GMT)] GMT绘制3D柱状地理分布图

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本期再次回到GMT绘图,介绍一种使用GMT绘制3D柱状图的方法,本例子数据采用的是卫星测高领域的研究国家和机构的文章数量。本图件可以直观的展示某一领域研究机构的空间地理分布和强度。对于综述文章或者研究生的文献调研有一定用途。6 @5 F2 V* T& C- p6 ?6 T
WoS数据

) {8 @6 y, V6 H* W( c
根据前几期文章介绍的方法,从Web of Science数据库检索相关主题,例如本次我们采用satellite altimet*,得到8000多篇研究结果。下载研究国家/地区和研究机构的文章数量数据。
机构数据:
Affiliations Record Count % of 8,5059 u3 {0 t% A, N6 j9 W
NATIONAL AERONAUTICS SPACE ADMINISTRATION 914 10.747
" L* t/ x5 d4 p# H  oCENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE  828 9.735
3 E  ?: I1 M( QINSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT  707 8.313
5 p& r  W5 o" D6 j0 aCHINESE ACADEMY OF SCIENCES 629 7.396' q' o8 \$ s/ E* M- d; ~' v
UNIVERSITE DE TOULOUSE 517 6.079; \6 d1 \; m4 K7 M/ R1 p* q
UNIVERSITE TOULOUSE III PAUL SABATIER 498 5.855
2 H& z: T- ^5 A: F: P3 f7 iNASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER 483 5.679$ D; s0 G2 @  B/ B1 v! [
LABORATOIRE D ETUDES EN GEOPHYSIQUE ET OCEANOGRAPHIE SPATIALES 439 5.162
/ ?; y; u. f- qNASA JET PROPULSION LABORATORY  431 5.0682 @. [" g. |9 m" C3 u
...
国家数据:
USA 31188 Q7 u" N+ D# l9 J6 F
CHINA 1493/ x- i$ y; s: r1 `
FRANCE 13856 e5 E5 z  w1 l. k- c: B( |$ ]
ENGLAND 804+ s9 f* Q3 Y7 B$ J0 x; R
GERMANY 748
" p  f, [! f0 h0 `% xAUSTRALIA 421
6 I1 z" m3 v. x: @1 n+ dITALY 421/ h) v4 o/ D$ q" C
SPAIN 371" o/ n$ _3 A; V, f$ c
NETHERLANDS 340$ W6 q, x4 R: _$ w! r! T# @" J5 |
CANADA 323

+ j8 J& D5 @+ y. H0 A1 ]5 I$ \9 u( F- o1 {
从地名到坐标
0 L; k0 u7 {- u0 L; b
使用google sheet结合Geocode插件对研究机构和国家名称进行坐标解析。
得到:
Affiliations long lati
4 L5 p5 z) C8 L. m( DNATIONAL AERONAUTICS SPACE ADMINISTRATION -77.016389 38.8830565 z& H4 M/ p1 T7 Q
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE  2.2639934 48.84760374 z, T5 i; Q4 K: e
INSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT  2.3 48.90 A, W! j' ?' s5 D; r6 z
CHINESE ACADEMY OF SCIENCES 116.3356321 39.91063272 d4 L+ ]3 J4 V0 J! q. ]2 Y
UNIVERSITE DE TOULOUSE 1.4 43.6
  U2 z) {) d" F/ Q- K8 O2 d- M% gUNIVERSITE TOULOUSE III PAUL SABATIER 1.4699399 43.5619586
$ M& S$ }2 g' PNASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER -76.852344 38.99495
4 P* y* M2 |8 P  U' @" ]LABORATOIRE D ETUDES EN GEOPHYSIQUE ET OCEANOGRAPHIE SPATIALES 1.45 43.65, m1 c8 _. l& ?8 ~
NASA JET PROPULSION LABORATORY  -118.1713944 34.2013081

* j7 b/ ~5 F2 f0 D8 A* Q' _# }
: K- i* w- \+ `6 w0 B4 u5 I- |4 z

8 t. r2 y  x, z5 h! S4 F+ p7 z
绘图
0 P$ y& b% x, L
数据整理完毕后,使用GMT绘制3D柱状图。
REM For windows5 `. X. Q7 x2 c+ f- @
* m5 G7 V: g6 k# k8 o
gmt gmtset FORMAT_GEO_MAP = dddF MAP_FRAME_WIDTH=2p
2 c6 f4 m3 ^; B4 ^& `1 pgmt gmtset FONT_ANNOT_PRIMARY 7p,Helvetica,black FONT_LABEL 7p,Helvetica,black
' n# p. e- L8 p2 `% r$ s$ T' _8 e; |& }* K% K) H% {
set ps=3d.ps
% ]3 z! p6 E6 l/ S8 sgmt pscoast -JQ0/37.5/10c -R-180/180/-90/90 -Dc -A10000/0/1 -Sazure2 -Gwheat -Bxa60 -Bya30 --FONT_TITLE=10p -K  --MAP_ANNOT_OBLIQUE=45 -p200/30 > %ps%7 r5 V9 ~$ X' j) l% G; c' _
gawk "NF>1 {print $1, $2, $3}" loc | gmt psxyz  -R-180/180/-90/90/0/1000 -J -JZ1.5i -So0.1c -Gred -O -K -p -Bza200+l"Publication numbers by affiliation" -BWSneZ -t20 >>%ps%* r) c: {. C& {; }
& n( t! q, A1 j
gmt pscoast -JQ0/37.5/10c -R-180/180/-90/90 -Dc -A10000/0/1 -Sazure2 -Gwheat -Bxa60 -Bya30 --FONT_TITLE=10p -K -O --MAP_ANNOT_OBLIQUE=45 -p200/30 -Y6c >> %ps%
$ t. {3 k0 c: J" O, H' Kgawk "{print $2, $3, $4}" loc_c | gmt psxyz -R-180/180/-90/90/0/3200 -J -JZ1.5i -So0.2c -Gblue -Bza500+l"Publication numbers by country/region" -BWSneZ -O  -p -hi1 >>%ps%2 L/ e7 T! y# r3 R$ S# o: Y+ k
gmt psconvert %ps%  -A -P -Tf
, O/ \+ T, g/ I, z7 U2 k
! Y9 A- L/ G1 j, d
结果

% |/ r* A* s) G  r
ecda2f0bcbceae774a2dbd021c23da12.png
图中上部分为国家和地区的发表卫星测高相关的文章数量,下部分为机构发表的文章数量。首先,国家和地区较集中在美国、法国、中国、英国和德国,再以中国为例,相关研究机构主要分布在东部地区,最高值为位于北京(中科院大学)。

% o8 n; V! @/ R! V9 T& Y, N! M/ F
附赠平面图绘制代码
$ M- J# o; l( X$ g6 q
- z: V$ j* S1 z' {/ g* T8 R( f# k% v( A
& d! g- i& j' O/ |0 M& t# l

$ H; A' Q0 Q& F0 T+ T/ u# `2 RREM For windows
! g1 y  _7 O8 C3 f: V! t
3 |/ z" l; G4 y( v; G: a7 @) [gmt gmtset FORMAT_GEO_MAP = dddF MAP_FRAME_WIDTH=2p  u( Z! V/ b. D
gmt gmtset FONT_ANNOT_PRIMARY 7p,Helvetica,black FONT_LABEL 7p,Helvetica,black
, a: A9 L6 p0 U) \) R! k5 W" x5 {2 k0 c- |9 e& y1 p3 e
set ps=fig1.ps
/ L/ t; m  X2 Y* f# Q. `; ~gmt pscoast -JN4.5i -Rd -Dc -A10000/0/1 -Ba --FONT_TITLE=10p -K  -W0.1p --MAP_ANNOT_OBLIQUE=45  > %ps%
% {3 T2 f' S3 ]) D; rgawk "{print $1, $2, log($3)/log(10)/10}" loc | gmt psxy -R -J  -Sc -Gred -K -O -t55 >>%ps%
8 d1 x7 I7 e3 z8 }+ h, I! Mgawk "{print $2, $3, $4/2000}" loc_c | gmt psxy -R -J  -Sc -Gblue -O -t75 >>%ps%
! M) L' V0 p6 G, g5 K# p. Y5 t# t" `+ J6 Z3 i
gmt psconvert %ps%  -A -P -Tg3 `0 s1 o3 S+ A
注意国家发文数量做了处理(log)。
图件缺少比例尺,有兴趣的同学可以修改代码加上。
56893500029ab22a359a7ce15c27e08a.png
至于哪一种表达方式效果更佳,小编也难以下结论,这或许和数据特点和个人喜好有关。

, x' R3 @. R  B% w) R' N# u) G
样本数据下载
* {7 C5 M6 D: ]: \" X9 I
https://www.jianguoyun.com/p/DSoojxEQ2PCQBxjioswEIAA
         
# G/ S+ o; L0 Y+ A2 `( h# [7 i9 J- ^! |* A$ V& s0 J. u
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茶江鱼
活跃在昨天 08:38
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