matlab画台风轨迹图小tip

 

<写在前面>
关于台风轨迹图，这次由于作业需要就画了一幅轨迹图，参考原图选自论文:

LIU Zenghong, XU Jianping, SUN Chaohui, WU Xiaofen. An upper ocean response to Typhoon Bolaven analyzed with Argo profiling floats [J]. Acta Oceanol. Sin., 2014, 33(11), 90–101

大家有兴趣可以自行查找论文进行阅读，本文所绘制台风轨迹图选取论文中的Bolaven（1215号）台风，台风数据采自JMA（由于本人还在学习中，论文中Unisys weather information system尚不会使用，望了解unisys weather的伙伴有时间可以指导，在此感谢>-<），argo浮标数据则主要来源于中国Argo实时资料中心的相关数据;
如有错误还望批评指正！

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<图像一览>

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1 关于台风轨迹绘制

台风轨迹的绘制可以通过m_patch或者m_line等命令进行绘制；

1.1 m_patch

以下是m_patch绘制的简单示范图：

在使用m_patch的时候需要注意lat的最后一个值需要是NaN,不然得到的图像将会是一片阴影覆盖部分

m_proj('mercator','lat',[15,30],'lon',[120,150]);
m_coast('patch',[.7 .7 .7],'edgecolor','none');
m_grid('linestyle',':','box','fancy','tickdir','out','linecolor','w',...
       'alpah','0.5','ytick',[15:5:30],'xtick',[120:5:150]);
lat(end)=NaN;   %就是这句，一定要设置NaN,否则图像是面，而非线！
m_patch(lontc,lattc,'k');

在patch命令中可以直接设置线条为渐变颜色，但是在m_patch中，可能是由于命令要求不同，在mmap文件m_patch.m中注释要求颜色设置需要是字符或者1x3 RGB数组，因此个人在设置渐变时失败，大家也可以各自尝试一下，共享经验！
命令行输入openExample(‘graphics/CreateMulticoloredLineExample’)就可以调用运行matlab中patch设置渐变线条的示例，以下是示例结果：

1.2 m_line

最后在<图像一览>中呈现的图就是用m_line绘制的了，这里需要注意的是，m_line是绘制线条，两点确定一条直线，本人一开始没有意识到这一点，最后得到的结果不连续。

f1 = figure(1);
m_proj('mercator','lat',[15,30],'lon',[120,150]);
m_coast('patch',[.7 .7 .7],'edgecolor','none');
m_grid('linestyle',':','box','fancy','tickdir','out','linecolor','w',...
       'alpah','0.5','ytick',[15:5:30],'xtick',[120:5:150]);
       
colormap(m_colmap('jet',41));
colorbar;
caxis([15,55]);
cmap = colormap(f1);

n = length(lontc);
for i = 1:n
    if (isnan(ws(i))==1)
        ci = cmap(1,:);
    else
        ci = cmap(ws(i)-14,:);
    end
    
    hold on
    if (i == 1)
        m_line(lontc(1:2),lattc(1:2),'Color',ci,'linewidth',4);
    else
        m_line(lontc(i-1:i),lattc(i-1:i),'Color',ci,'linewidth',4);
    end
end
....然后是一些图像注释等代码（此处省略）

这里大致分析一下代码内容：

1. m_proj,coast,grid进行基本投影海岸等设置
2. 选取想要应用的colorbar并设置想要的范围并返回得相应的cmap，这里要注意，本人在设置时候colormap(m_colmap(‘jet’,41))，这样得到的cmap恰好是41x3 RGB矩阵，恰好caxis为[15,55]，并以1为步长时的数组大小为41，这样从15到55，方便每个整数对应一个1x3 RGB矩阵
3. ci就是根据具体风速所提取的RGB矩阵，再通过for循环，对m_line进行拼接，这里m_line每两点画一个，颜色ci为相应速度大小在colorbar中对应的RGB，然后画n次
4. 注意事项：m_line需要是两点才能防止间断，ci是相应最大风速大小根据colorbar返回的颜色

2 关于argo位置的标记

argo位置标记直接使用m_plot即可，此处不作赘述

3 关于colbar颜色返回值

在1.2中有应用到colorbar某特定数值的RGB返回，这里再次进行总结

1. colormap jet（n），表示设置颜色数为n，类型为jet的colormap，该colormap是由nx3的RGB矩阵构成的，jet可以替换成自己喜欢的colormap类型
2. cmap = colormap；可以返回该colormap的cmap值，若有多个坐标区域，注意要标明在哪个坐标区域
3. caxis可以设置colorbar对应的燕娥范围，如<图像一览>中采用的是15~55，那对应1中n的设置最好是（55-15+1）的整倍数
4. 根据相应的大小提取RGB数组，如要选择风速为20时候colorbar对应的RGB数组，ci=cmap（（20-14），：）
5. 通用公式：已设置colormap颜色数n,caxis范围[a1,a2]，当数值为A时的RGB为：ci=cmap(（A-a1+1）*(n/(a2-a1+1))，：)

-------**注意上述通用公式只是一个总结，不一定完全适用于所有的情况，在使用过程中要抓住两个要点，① colormap不是完全连续的，colormap（n），是把颜色谱分成n段；②提取colormap后，根据自己的选出的值会落在那个段中决定，然后选择相应的顺序。**[修正于2019/04/29]