Einstieg in Generic Mapping Tools

Gepostet am 20. Dezember 2022  •  5 Minuten  • 862 Wörter  • Andere Sprachen:  English

Die Generic Mapping Tools (GMT) sind ein Werkzeugkasten zur Erzeugung von Landkarten (neben anderen Möglichkeiten). Man kann insbesondere Karten für den Druck (EPS, PDF) erzeugen, aber auch Ausgaben in SVG und natürlich klassischen Bildformaten wie PNG oder JPG. Hier eine kleine Anleitung, wie man GMT unter Ubuntu zum Laufen bringt.

GMT installieren

GMT ist seit vielen Jahren in Debian bzw. Ubuntu enthalten und hat im Lauf der Jahre eine ganze Menge Wandlungen erlebt. In den aktuellen Ubuntu-Versionen ist GMT 6 enthalten, das per Kommandozeile genutzt werden kann. Daneben gibt es inzwischen mit PyGMT eine vollständige Python-Unterstützung. Auch Julia wird unterstützt (eine Sprache, die unter Entwicklern einen guten Ruf hat, leider nicht besonders verbreitet ist &ndash bringt mich fast dazu, sie mir mal näher ansehen zu wollen). Um die Generic Mapping Tools im aktuellen Ubuntu benutzen zu können (d.h. die Kommandozeilenvariante), müssen sie zunächst installiert werden:

sudo apt install gmt gmt-gshhs-low gmt-gshhs-high gmt-gshhs-full

Das Paket gmt-gshhs-full benötigt man nur, wenn man wirklich hochauflösende Karten erstellen will. Eine vollständige Anleitung mit vielen Tutorials findet man unter https://www.generic-mapping-tools.org/ .

Ein erstes Beispiel

Generell empfiehlt es sich, GMT in kleinen Skripten zu schreiben. Hier ein minimales Beispiel:

gmt begin europa_outline
gmt set GMT_THEME cookbook
gmt coast -R-11/20/32/60 -JM16c -B -Gblack
gmt end show

Hiermit wird eine Mercator-Projektion von Europa erstellt. Hier die Erklärung:

• gmt begin europa_outline beginnt mit der Ausgabe einer Datei europa_outline.pdf.
• gmt set GMT_THEME cookbook verwendet ein bestimmtes voreingestelltes Theme.
• gmt coast erstellt Küstenlinien:
  • -R-11/20/32/60 in den Koordinaten 11°W/20°O und 32°N/60°N
  • -JM16c bedeutet eine klassische Mercatorprojektion (M) mit der Breite 16 cm.
  • -B erstellt einen Rahmen mit im Theme vordefinierten Abständen.
  • -Gblack färbt das Land schwarz ein.
• gmt end show beendet die Ausgabe und zeigt die Karte auch gleich an (z.B. mit Evince).

Das Ergebnis kann sich blicken lassen:

Zum Herumspielen kann man an ein anderes Ausgabeformat und eine Einfärbung vornehmen:

gmt begin europa_outline png
gmt set GMT_THEME cookbook
gmt coast -R-11/20/32/60 -JM16c -B -Gdarkgreen
gmt end show

Hier wird ein png in Grün erzeugt…

Den Globus projizieren

Ein anderes Beispiel, um zu zeigen, wie vielfältig GMT einsetzbar ist:

LON=11.566667
LAT=48.133333
NAME='München'

gmt begin meine_welt
gmt set GMT_THEME cookbook
gmt coast -Rg -JG${LON}/${LAT}/16c -Bag -Dc -A5000 -Gwhite -SLightBlue
echo "${LON} ${LAT}" | gmt plot -Sc0.16c
echo "${LON} ${LAT} $NAME" | gmt text -Dj0.12/0.12 -F+f16p,Helvetica,DarkRed+jBL
gmt end show

Hier setzen wir zunächst drei Variablen für die Shell (gerne ändern, um zu experimentieren). Danach beginnen wir wieder ein PDF mit dem Namen meine_welt.pdf zu erstellen:

• gmt coast erstellt wieder die Küstenlinien:
  • -Rg ist wieder der Kartenausschnitt. Hier nehmen wir die ganze Welt.
  • -JG${LON}/${LAT}/16c ist die Kartenprojektion, ein Globus mit den in der Shell definierten Koordinaten als Zentrum.
  • -Bag definiert den Rahmen bzw. das Rastersystem der Karte. Da wir einen Globus projizierten, wollen wir a- und g-Linien zeichnen, d.h. in diesem Fall den Rahmen der Weltkugel und größere Längen- und Breitengrade).
  • -Dc ist die Auflösung der Karte. Wir haben oben ja verschiedene gshhs-Pakete installiert. In diesem Fall sagen wir, wir wollen das “krude” (crude) verwenden, was bei der Auflösung völlig ausreichend ist. Es gibt daneben noch full, high, intermediate und low.
  • -A5000 bedeutet, dass wir Elemente, die kleiner als 5000 km² sind, ausblenden. Damit werden kleine Seen und Inseln nicht angezeigt und die Karte wirkt dadurch ruhiger.
  • -Gwhite ist die Füllfarbe für Land, in diesem Fall also Weiß.
  • -SLightBlue ist die Füllfarbe für das Wasser, Hellblau.
• gmt plot erstellt Symbole und Linien auf Karten.
  • -Sc0.16c bedeutet, dass wir Symbole zeichnen, und zwar leere Kreise (kleines c für Circle). Der Durchmesser ist 0,16 cm.
  • echo "${LON} ${LAT}" wir pipen eine Zeile mit den Koordinaten hier hinein. Alternativ könnten wir auch mehrere Zeilen mit Koordinaten zur Verfügung stellen, um viele Punkte zu zeichnen. Oder wir können die Punkte aus einer Datei holen.
• gmt text funktioniert analog zur Erstellung von Symbolen, nur mit Text:
  • echo "${LON} ${LAT} $NAME" piped den Text wieder an den Befehl, diesmal noch mit dem Namen, der angezeigt werden soll.
  • -Dj0.12/0.12 bestimmt den Abstand zwischen Koordinate und Text. Wir wollen ja nicht, dass der Name das Symbol überdeckt.
  • -F+f16p,Helvetica,DarkRed+jBL sieht wild aus, ist aber schnell erklärt. -F bestimmt das Textformat. Hier wollen wir eine Font (+f) der Größe 16p haben, und zwar die Helvetica in Dunkelrot. Der Text soll auch ausgerichtet werden an der Koordinate (+j) und zwar soll die Koordinate links unten stehen (below left). Die Ausrichtung ist unabhängig vom Abstand oben, der noch dazu kommt.

Hier das Ergebnis:

Hier sieht man schon, dass GMT zwar eine gewisse Lernkurve besitzt, aber die meisten Einstellungen ähneln sich bei den verschiedenen Befehlen und man kann nach einigem Experimentieren schnell loslegen. Besonders interessant ist die Verbindung der Kommandozeile mit den Tools, da man hier über plot größere Datenmengen in die Anwendung ziehen kann, wenn man sie einmal aufbereitet hat für das GMT-Format.

Zum Test einfach mal andere Koordinaten und andere Stadtnamen einsetzen und schauen, wie sich die Projektion ändert. Oder man kann die Projektionen schnell ändern und sehen, wie die Karten dann dargestellt werden. GMT kann noch viel mehr. Weitere Informationen und Tutorials findet man auf der Dokumentationsseite von GMT .