利用MATLAB自带的map工具箱绘制中国地图_电工电气_中国百科网
利用MATLAB自带的map工具箱绘制中国地图
    该文章讲述了利用MATLAB自带的map工具箱绘制中国地图.
如何在MATLAB中绘制中国地图了呢？下面介绍两种方法。
第一种方法是利用MATLAB自带的map工具箱。直接在命令窗口输入
&&geoshow('***.shp')
就可以显示出中国地图了。***.shp是地图数据文件。geoshow命令的用法可以在MATLAB的帮助菜单里搜索到，因为我对map工具箱的用法还不是很了解，也就不多讲了。大家可以在网上搜索下相关的用法。我国的地图数据可以从国家基础地理信息系统的网站上下载，网址是http://nfgis./。
用这种方法绘制的地图如下图。在绘制中我添加了一级河流的数据。还可以添加省界，地区界等数据。这些数据均可以从国家基础地理信息系统的网站上下载到。
第二种方法是利用m_map工具箱。该工具箱需要自己下载安装，下载的地址是http://www.eos.ubc.ca/~rich/map.html。m_map是一个功能很强大的工具箱，它提供多种投影方式，而且用法也很简单，容易上手，更重要的是，利用它可以很方便地绘制自己的数据。有兴趣的读者可以参阅它的使用说明。就在上述的网址上就有。但是m_map提供的边界数据使用起来很不方便，数据是按照国家单个给出的，如果想画出世界各国的边界，就需要把每个国家的数据都下载下来，很麻烦。
网上有如何利用m_map来绘制行政边界的说明，例如下面的这个地址的作者就提供了一个具体的操作方法：将下载的.shp文件通过mapinfo转换成.dxf文件，利用已编译好的fortran程序，读取经纬度信息，输出.dat文件。导入matlab空间（/blucas/blog/item/2f34c1fda014.html）。该文章讲述了利用MATLAB自带的map工具箱绘制中国地图(2).
如何通过mapinfo软件来转化.shp文件我没有尝试过，因为还要学习mapinfo的使用，对多数人来说，这也是很不方便的。其实我们可以利用功能强大的MATLAB来直接读取.shp文件的内容，命令就是shaperead。只要我们下载到了数据，就可以直接利用MATLAB来画图了。下面给出提取边界信息的简单程序。程序的后面三段即为m_map工具箱的命令。
&&a=shaperead('bou1_4l.shp');%读取shp文件的内容
&&bou1_4lx=[a(:).X];%提取经度信息
&&bou1_4ly=[a(:).Y];%提取纬度信息
&&m_proj('Lambert Conformal Conic','lon',[70,140],'lat',[0,60])%选择投影方式
&&m_plot(bou1_4lx,bou1_4ly)%绘图
&&m_grid%添加坐标
绘制的结果如下，与上图类似，也画出了一级河流，区别是使用的Lambert投影。
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matlab中地图边界与掩膜(去掉边界外区域)的实现（基于shape文件）
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本帖最后由 斥鷃 于
19:01 编辑
多谢@我和小云 后面的补充以及版主们的编辑，大家可以看看一楼的推荐帖，的确比我的方法简单很多，在此推荐！
论坛有很多人问到过这个问题，解决这个问题也有助于matlab在地学中的应用，前天LZ花了几个小时看help map的文字（英语要学好啊！！！{:soso_e134:}），粗略地研究了一下，总算找到了几个有用的函数，现在把函数和做法分享给大家，以下是一张效果图（网格大小的关系，还是有些地方空了多了~）：
untitled.png (34.24 KB, 下载次数: 42)
15:03 上传
首先是论坛里的一些资源，其实绘制地理类的图形，我一般都推荐用grads、ArcGis（不是很熟悉就不提NCL、surfer和MeteoInfo等等啦，论坛里关于这几个软件的帖子也很多，不一一举例了）~有关这两个软件底图制作和绘制在论坛里面有很详细的教程，大家可以参考（，，），而有关matlab底图方法，我估计中会有一些解决方法，但是也不是很熟悉，我就用matlab自带的map工具箱中的函数进行处理了（不清楚各版本有没有装，改天看到工具箱下载的时候我共享一下）。
一、预备知识：
1.地理参考（R）：地理参考（具体内容可在help大部分map工具箱中的函数得到）是指定位矩阵用的矩阵，通常为3*2的矩阵，通过公式
& && && && && && && && &&&[lon lat] = [row col 1] * R（3*2）& & (具体实例见第三部分中程序框)
对矩阵的行列坐标与经纬度进行转换（也有1*3的形式，有兴趣的朋友可以自己了解一下），是map工具箱处理地理数据的基础；
2.矢量数据：一般矢量数据分为多边形、线和点数据，我们这里采用的shape文件的多边形数据是利用线数据定义边界的，在matlab里shape文件以结构数组的形式保存，其中经纬度信息保存在X与Y属性中；
3.2-D矩阵数据：由行标(row)和列标(col)来表示位置的数据，需要通过坐标系来对数据进行对应进行绘图，常用的绘图参考方式有meshgrid函数生成的参考系和map中的地理参考(R)；
4.matlab中NAN（空值）的运算规则：NAN值除赋值外的任何数学运算返回值为NAN，如NAN+1=NAN，NAN*0=NAN；
<font color="#.在map工具箱中，注意应用部分函数习惯是先引用纬度值，再引用经度值，需要注意分别此类函数。
二、边界线的制作：
<font color="#.读取文件：map=shaperead(filename)：读取shape文件，这里建议读取多边形文件，通用些。shape文件大陆部分的获取可以由获取，不过注意边境问题哦~另外要再做气候区或者若干地区的底图，用ArcGis分析工具等都可以做，可以见ArcGis相关教程，这里顺便贡献一个。
<font color="#.绘制你所要绘制的图形：这个不多说，要画什么画什么，一般是绘制等值线图，用contour或contourf画，有人也许会问需不需要用contourm画，其实随便，两者的区别是前者用meshgrid生成的坐标系来绘图，后者通过地理参考(R)或者经纬度数据绘图，对matlab来说成图都一样。
<font color="#.加入边界线：
plot(map.X,map.Y,option)
就是普通的加线了，没什么特别的，option是可选的参数，美化一下绘图而已。
三、掩膜的制作：
<font color="#.读取文件，同上1；
<font color="#.生成掩膜文件：R=makerefmat('Rastersize',size(Z),'Latlim',[lat_first lat_last],'Lonlim',[lon_first lon_last])：其中Z是你要绘图的矩阵，Latlim和lonlim两个参数确定你要画全图的经纬度范围。这个函数是在后面转换数据时候用的，它的函数形式不止这一个（见help），但是我选这个用，具体原因大家可以尝试对比一下，因为直接使用定义经纬度起始点和经纬度点密度的方法生成的矩阵会出现少边界点的情况，而如上方式定义地理参考会产生一个缩减量使size(R)=size(Z)；
注意：鉴于有朋友提醒，2008版前的matlab中makerefmat可能没有'RasterSize'参数的设置，我试了一下，以下提供上面所用方式与R=makerefmat(x0,y0,dx,dy)通用方式的转换：
转换要点：
<font color="#.步长dx、dy由绘图范围和绘图格点总数的比值确定；
<font color="#.起始经纬度为绘图范围的左下角经纬度值加上半步长值。
R=makerefmat('RasterSize',size(Z),'Lonlim',[97 107],'Latlim',[21 30])
R=makerefmat(97+(107-97)/size(Z,1)/2,21+(30-21)/size(Z,2)/2,(107-97)/size(Z,1),(30-21)/size(Z,2))
&& R=makerefmat('RasterSize',size(Z),'Lonlim',[97 107],'Latlim',[21 30])
& && && &0& & 0.0989
& & 0.0990& && && &0
& &96.9505& &20.9505
&& R=makerefmat(97,21,0.1,0.1)
& && && &0& & 0.1000
& & 0.1000& && && &0
& &96.9000& &20.9000复制代码有关投影矩阵的内容在《》里还有介绍，不过关注度有点低{:soso_e154:}，在这里打个广告吧~
MASK=vec2mtx(map.Y,map.X,Z,R,'filled')：产生了一个与绘图矩阵Z同阶的，map多边形区域外赋值为2，多边形边界赋值为1，多边形内赋值为0的矩阵，同样，vec2mtx函数也有其他输入形式，不过会有与上面地理参考生成时同样的问题，具体见help；
最后，将MASK中值&1的区域设置为nan，边界设置为0，掩膜制作完成；
3.绘图方法：绘图时绘制矩阵为(Z+MASK)，我这里使用的是加法方法，在2中掩膜设置方法改变一下就可以设置乘法方法的掩膜，原理同样是基于NAN与任何数的数学运算结果为NAN。
附上绘制上面那幅图的源程序，其中EOF_used是降水数据EOF的第一向量，gy_locat是站点的站点号和经纬度信息（测试数据见下，数据已直接提取了插值后的Z值了，跳过了代码的第二段）：
[lon lat]=meshgrid([97:0.1:107],[21:0.1:30]);
% Z=griddata(gy_locat(:,2),gy_locat(:,3),EOF_used(:,1),lon,lat,'v4');
yunnan=shaperead('yunnan.shp');
R=makerefmat('RasterSize',size(Z),'Lonlim',[97 107],'Latlim',[21 30]);
MASK=vec2mtx(yunnan.Y,yunnan.X,Z,R,'filled');
MASK(find(MASK&1))=
MASK(find(MASK==1))=0;
contourf(lon,lat,Z+MASK,30);
shading flat
plot(yunnan.X,yunnan.Y,'-k','linewidth',3)
不过在绘图过程中shading flat有时候会出现报错信息，这个就不是很清楚原因了，请各路大神指教~不过转换方法本身应该没什么问题。
写在最后：大家要是有什么好的matlab掩膜或者边界线制作的方法都跟上一贴吧，我也学习学习，交流一下。这个是折腾好久才弄出来的，只是map工具箱的冰山一角，希望大家也多有探索精神，利用身边的资源哈~相信matlab在地学绘图中的应用会走得更远。
应大家的要求，上传了一份处理过的测试数据：
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首先感谢楼主的分享，两年前的帖子帮了我大忙。其次关于MASK的方法，我在搜索国外的相关网站时貌似发现了更简单的做法，贴出来供大家参考下。用楼主之前的程序加以修改，黑体为关键部分。至于inpolygon函数大家自行help咯。
[lon lat]=meshgrid([97:0.1:107],[21:0.1:30]);
% Z=griddata(gy_locat(:,2),gy_locat(:,3),EOF_used(:,1),lon,lat,'v4');
yunnan=shaperead('yunnan.shp');
isin=inpolygon(lon,lat,yunnan.Lon,yunnan.Lat);
Z(~isin)=NaN;
contourf(lon,lat,Z,30);
shading flat
plot(yunnan.X,yunnan.Y,'-k','linewidth',3)
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楼主有无试试regionpatch
代码如下（x和y为边界数据）：
function hc=regionpatch(varargin)
% patch the region outside the define region
% Usage: hc=regionpatch(|h,x,y,|color)
% h is axes handle. gca by default.
% color is the facecolor of out of region, white by default.
mv=0;temp=varargin{1};
if length(temp)==1&&ishandle(temp),&&h=mv=mv+1;end
x=varargin{mv+1};y=varargin{mv+2};
if nargin&mv+2, c=varargin{mv+3};end
if ~exist('h','var'), h=end
if ~exist('c','var'), c='w';end
x=x(:);y=y(:);
[xi,i]=max(x);
x=[x(1:i);range([2 2 1 1 2 2])';x(i:end)];
y=[y(1:i);y(i);range([4 4 3 3])';y(i);y(i:end)];
hc=patch(x,y,c);
set(hc,'linestyle','none','edgecolor','none');
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很棒啊 学习了！感谢楼主的分享！
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wlzhongouc 发表于
很棒啊 学习了！感谢楼主的分享！
很高兴得到大神夸奖，哈哈~
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最得意一篇帖都没人回~{:soso_e103:}求讨论~~~
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这个真的太强大了，一定要顶起，感谢楼主无私分享。
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图真心漂亮。
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matlab读取shpfile就可以使得底图数据瞬间丰富起来呀。
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shadowcathy 发表于
这个真的太强大了，一定要顶起，感谢楼主无私分享。
matlab软件很强大啦~那个下午就help map然后花几个小时一点点看找map工具箱里的函数，因为有ArcGis的基础，认为matlab肯定会有矢量和栅格数据互转功能，所以抱着一定能找到的信念去找，总算让我发现了，哈哈。不过英语真心要学好，太重要了~~~
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njzqxt 发表于
图真心漂亮。
O(∩_∩)O谢谢，matlab的colormap比较丰富，很适合绘图，所以特别不想浪费这个功能，以前都是在grads里画的，用着matlab不绘图心痛啊~
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kongfeng0824 发表于
matlab读取shpfile就可以使得底图数据瞬间丰富起来呀。
不过像你提的很多问题一样，数据读取方面还是一个大问题的，要弄通了就可以解决大部分问题了。我看map工具箱里面也有很多数据读取的函数，不过没有做深入研究，什么时候有空研究下读取吧~现在发现help比很多网上的资料都给力~~~
密码修改失败请联系qq：>> m_map工具箱，matlab绘制地图专用！
m_map工具箱，matlab绘制地图专用！
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熟悉Matlab的人都知道Matlab的画图功能十分强大，绘制的图像也是最精美的。对于测量学者来说，地图绘制和科学数据绘图是必不可少的。一个小巧实用并且免费的地图绘制工具箱M_Map为广大的测量学者带来福音。M_map可选择的投影方式有很多种，比如常见的Lambert、 Mercator、UTM等。它能够绘制等值线、等值线填充图、行政区划、海岸线、地形图等常用图像。当然M_Map的功能远不如此，它还能绘制高精度高分辨率的各类地学图像，如降水分布、全球气候等。所以只要是与地球相关，M_Map都可以实现其科学数据的可视化。
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Sorry!这位大神很神秘，未开通博客呢，请浏览一下其他的吧[转载][浩瀚整理]matlab添加M_map工具箱
之前转载过matlab画世界地图的博文。最近正好用到。首先试了matlab自带的worldmap，感觉画出来的图形不尽如人意，比较杂乱。如下图。
查阅了些资料，请教了Liangjing，一致推荐m_map。为了达到想要的效果，这次只要不再偷懒，下载M-Map工具箱（）并进行安装。所幸过程比较顺利，现记录如下，回头把画出的效果图再添上。其他matlab的toolbox安装，也可参考进行。
----------------------------------------
M_map的User Guide教的，matlab安装目录请自行参考自己的电脑。
1、将M_map.zip工具箱内容解压缩，至'C:Program
FilesMATLABR2009atoolboxmatlabm_map'
2、找到'C:Program
FilesMATLABR2009atoolboxlocalpathdef.m'文件，打开，并把1中的路径添加到该文件中，保存。
matlabroot,'to', ...
matlabroot,'', ...
matlabroot,'too', ...
matlabroot,'t', ...
matlabroot,'toolboxmatlabdatamanager;', ...
matlabroot,'toolboxmatlabm_map',...&&&&&&&&&&
%这里不需加分号“;”
%%% END ENTRIES %%%
3、运行 rehash toolboxcache 命令，完成工具箱加载
&&rehash toolboxcache
========以上，完成加载==============================
========以下，测试是否成功===========================
test1：运行
&&what m_map
得到的结果类似dos中的dir命令，即可。
M-files in directory C:Program
FilesMATLABR2009atoolboxmatlabm_map
Contents&&&&&&&
m_grid&&&&&&&&&
m_ll2xy&&&&&&&&
m_scale&&&&&&&&
m_coast&&&&&&&&
m_gshhs&&&&&&&&
m_lldist&&&&&&&
m_tba2b&&&&&&&&
m_contour&&&&&&
m_gshhs_c&&&&&&
m_mag2geo&&&&&&
m_tbase&&&&&&&&
m_contourf&&&&&
m_gshhs_f&&&&&&
m_patch&&&&&&&&
m_text&&&&&&&&&
m_coord&&&&&&&&
m_gshhs_h&&&&&&
m_pcolor&&&&&&&
m_track&&&&&&&&
m_demo&&&&&&&&&
m_gshhs_i&&&&&&
m_plot&&&&&&&&&
m_ungrid&&&&&&&
m_elev&&&&&&&&&
m_gshhs_l&&&&&&
m_plotbndry&&&&
m_usercoast&&&&
m_etopo2&&&&&&&
m_hatch&&&&&&&&
m_proj&&&&&&&&&
m_vec&&&&&&&&&&
m_fdist&&&&&&&&
m_idist&&&&&&&&
m_quiver&&&&&&&
m_xy2ll&&&&&&&&
m_geo2mag&&&&&&
m_legend&&&&&&&
m_range_ring&&&
m_xydist&&&&&&&
m_geodesic&&&&&
m_line&&&&&&&&&
m_ruler&&&&&&&&
test2：测试demo
&&m_proj('oblique
mercator');
------------------------------
m_map工具箱画出的图（edit at 23:00 ）
&%--------------------------------------------------------------------
P=A11;%%%%%%%%%%%%%%%这个就是你取出来的GRACE数据 如a(:,:)=grace(i,:,:);
lo=0.5:359.5;
la=-89.5:89.5;
[lo,la]=meshgrid(lo,la);
m_proj('Equidistant
Cylindrical','lon',[0.5,359.5],'lat',[-89.5,89.5]);
m_pcolor(lo,la,P);
m_grid('box','fancy');
-----------------------画出的图示-----------------------
====================================
matlab的m_map工具箱及添加行政边界底图
转自：/blucas/blog/item/2f34c1fda014.html
对习惯使用matlab的人来说，m_map是一个很好的绘制地图的免费工具箱。可以选择的投影种类近20种，包括常用的Lambert、
Mercator、UTM等。可以测量距离（ m_lldist，
），绘制等值线（m_contour），等值线填充图（m_contourf），矢量图（m_quiver），栅格图（m_pcolor）等，并与相应的
matlab函数语法类似，很容易使用。
m_map通过m_coast提供1/4 degree分辨率的全球海岸线，通过下载GSHHS可以得到更高分辨率的海岸线数据。
除海岸线外，还可以利用已有的GIS行政边界资料，在地图上添加行政边界底图。具体作法为：下载.shp格式的行政边界文件（
的下载服务），将下
载的.shp文件通过mapinfo转换成.dxf文件，利用已编译好的fortran程序，读取经纬度信息，输出.dat文件。导入matlab空间，
可以直接m_plot，也可以调用m_plotbndry（）。
通过以上方法可以实现.shp在matlab绘图中的应用。
（通过代理可下载）
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