MATLAB地图工具箱学习总结（一）从地图投影说起

MATLAB地图工具箱学习总结（一）从地图投影说起

MATLAB地图工具箱学习总结系列：

（一）从地图投影说起

（二）大圆和恒向线

（三）地图工具箱的基本知识

（四）自定义投影

前言

本学期地图投影课上，李连营老师建议我们使用MATLAB完成每周的作业。从大二上学期开始接触MATLAB学习数学运算和地理数据处理的我，自然不会放过这次机会，每周找了点时间好好研究了一下，把作业比较轻松地就搞定了。不过由于网上相关的教程、资料比较少，在夹杂了多种专业词汇的同时，又没有中文翻译，也是让人感到头疼。在此想总结一下相关的函数，以帮助其他需要使用工具箱的人。作为一个学生，我所接触的仅仅是皮毛，也必然会有一些错误，希望看到的人能够指出，谢谢。

PS：本文基于MATLAB  R2014a版本。

1                    作业案例：地图投影作业5-7

在作业5、6、7中，李老师分别要求我们在MATLAB中画出正轴、横轴、斜轴的方位、圆柱、圆锥投影（参数自定），查阅MATLAB帮助后，在其基础上完成了作业。以等角横轴圆柱投影为例，源代码及效果如下图所示：

landareas = shaperead('landareas.shp','UseGeoCoords',true);
axesm ('mercator', 'Frame', 'on', 'Grid', 'on','origin',[0 120 0]);
geoshow(landareas,'FaceColor',[1 1 .5],'EdgeColor',[.6 .6 .6]);
tissot;

接下来我将详细解释一下各函数及其参数的意义和作用。

2                    地图投影的分类：

（1）          MATLAB中支持多种地图投影，查看具体支持哪些只需要在命令行中敲入maps，可以获得MATLAB中所有地图投影类型的分类属性（圆锥、圆柱、方位投影等），名称及MATLAB中使用时的简称。如下图：

（2）          以下是我本人翻译的部分投影类型中英文翻译对照表。

3                    shaperead的用法

shaperead用于读取shapefile文件的数据，并将其进行存储。

（1）          基本用法：shpaeread(filename,Name,Value)

其中，filename指的是文件名，此项必设，后面可以跟多项设置。其生成一个结构体，包括Geometry几何对象,BoundingBox范围，X,Y坐标值等数据。

（2）          常用设置

1）              BoundingBox：是一个2*2的数组，限定了读取文件要素的范围，只有该范围内的要素才能被选中。

2）              Attributes：读取属性设置，后面跟一个字符串数组，字符串即为所要读取的属性。当设置该属性后，shapefile文件中只有被选择的属性才可以被读取出来。

3）              UseGeoCoords：可以选择为true或者false（默认），即是否使用地理结构(GeoStruts)。如果数据已经被投影了就选择false，如果还未被投影，可以选择true以生成投影。

4                    axesm的用法

axesm是地图工具箱中最重要、最常用的函数之一，用来定义地图的坐标系，设置地图的属性。而地图投影的类型也可以在里面进行设置和调整。

（1）          基本用法：axesm(projid,PropertyName,PropertyValue)

其中，projid指的是投影类型的简称，此项必设，后面可以跟多项属性，包括属性名称和属性值。属性分为四大类：控制地图投影的属性，控制框架的属性，控制格网的属性，控制坐标轴标签的属性。下面就一一介绍一些常用的属性。此外，也可以直接在命令行中敲入axesm手动调整部分参数。

（2）          常用属性：

1）              AngleUnits:包括degrees（默认）度和radians弧度两个属性，定义角度的单位。

2）              MapLatLimit[southern_limit northern_limit]和MapLonLimit[western_limit eastern_limit]：分别定义了经度和纬度的范围

3）              Origin[latitude longitude orientation]：定义了地图的中心区域。输入的经纬度将成为地图投影的中心。最后一个参数orientation则设置了地图旋转的角度。

4）              Frame：包括on和off（默认）两个属性。可以定义地图的边框是否显示。

5）              Grid：包括on和off（默认）两个属性。可以是否显示地图格网。

5                    geoshow的用法

geoshow是用来显示地图数据的函数，非常重要，大部分的地图都使用该函数进行显示。由于其使用的方法多种多样，在此仅仅介绍一小部分和本文开始案例相关的用法。

（1）          基本用法：

1）              geoshow(lat,lon)直接输入经纬度，将以该经纬度为中心，生成一小片地图。

2）              geoshow(filename)直接输入地图文件名，生成该地图

3）              geoshow(_,Name,Value,)输入相关属性并设定参数，生成所需要的地图。

（2）          常用属性：

1）              facecolor：定义了地图表面的颜色，需要输入三个参数且均在0至1之间。

2）              edgecolor：定义了海岸线边界的颜色，参数值同上。

 landareas=shaperead('landareas.shp','UseGeoCoords',true);
 axesm('mercator','Frame','on','Grid','on','origin',[  ])
 geoshow(landareas,'FaceColor',[ . .],'EdgeColor',[. . .]);
 tissot

6                    tissot的用法

tissot用来显示变形椭圆。

（1）          基本用法：

1）              tissot可以自动显示变形椭圆，最小椭圆大小为显示范围的十分之一。

2）              tissot(radius)其中radius是最小椭圆的大小。

 landareas=shaperead('landareas.shp','UseGeoCoords',true);
 axesm('mercator','Frame','on','Grid','on','origin',[  ]);
 geoshow(landareas,'FaceColor',[ . .],'EdgeColor',[. . .]);
 tissot(0.05);

3）              tissot(linestyle)其中linestyle是椭圆线形。

4）              tissot(lineStyle,PropertyName,PropertyValue)可以设置关于线形的其他属性。

7                    mdistort的用法

mdistort用来显示等变形线。

（1）          基本用法：

1）              mdistort可以自动显示等变形线。

2）              mdistort(parameter).可以对等变形线进行参数设置。

（2）          常用属性：

1）              'area'：后面跟数组，可以在相应的参数位置设置等变形线。

2）              'angle'：根据角度设置等变形线的间隔。

3）              'parscale'：和area类似，目前我本人也没有搞清楚两者之间具体的差异。

 landareas=shaperead('landareas.shp','UseGeoCoords',true);
 axesm('mercator','Frame','on','Grid','on','origin',[  ]);
 geoshow(landareas,'FaceColor',[  .],'EdgeColor',[. . .]);
 mdistort('parscale',[-::])

今天关于MATLAB地图投影的相关知识就介绍这么多，看帮助才是最重要的，我这里仅仅挑出了相关的个别属性，但MATLAB功能实在强大，应该好好利用！下次准备讲一讲大圆和恒向线路径生成的问题。

天靖居士

2016.4.18

4.24更新说明：添加mdistort等变形线说明。

8.17更新说明：具体代码请参考：https://git.oschina.net/kkyyhh96/MapProjectInMatlab

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（一）从地图投影说起

（二）大圆和恒向线

（三）地图工具箱的基本知识

（四）自定义投影