使用Photoshop在衛(wèi)星云圖上標記觀測地位置（下）

□ 周團圖

使用Photoshop在衛(wèi)星云圖上標記觀測地位置（下）

□ 周團圖

經(jīng)緯天地

為了更好地說明本方法的有效性，筆者選擇了一個在地圖上很明顯的地方，同時又不挨著經(jīng)緯線的地點——山東半島最東端成山角的成山頭氣象站觀測場（WMO站號54776，東經(jīng)122.7032度，北緯37.3951度）來進行演示。

第1步：

首先在“北極點”上標記出“單列選框”，執(zhí)行“變換選區(qū)”，然后找到選區(qū)中心點并將其移動到“北極點”的位置上（如圖15）。

圖15

第2步：

由于地圖投影的原因，使用PS繪制的經(jīng)距與地圖上的經(jīng)距不一致，所以需要將選區(qū)分別旋轉(zhuǎn)到東經(jīng)100度和東經(jīng)110度的經(jīng)線上，分別記下PS顯示的選區(qū)旋轉(zhuǎn)角度，然后前者減去后者，就能知道云圖上的10個經(jīng)度等于PS的7.2度。從成山頭的坐標得知，成山頭位于東經(jīng)120度以東，那么需要將選區(qū)從東經(jīng)120度經(jīng)線的位置向逆時針方向旋轉(zhuǎn)x個PS上的角度，根據(jù)上一步操作得到的數(shù)據(jù)，進行以下計算：

圖16

第3步：

仿照之前的操作，將選區(qū)旋轉(zhuǎn)至東經(jīng)120度線上，得出這條經(jīng)線在PS上的角度為-10.5度。此時又要將選區(qū)向逆時針方向旋轉(zhuǎn)，所以PS上的度數(shù)要減小至：-10.5 - x = -12.446304 ≈ -12.4，在PS上輸入該結(jié)果，選區(qū)將自動旋轉(zhuǎn)到成山頭所在的經(jīng)線上。

圖17

圖18

第4步：

然后再新建圖層，將該選區(qū)進行描邊上色（描邊參數(shù)為1像素、居中），成山頭的經(jīng)線就繪制出來了。經(jīng)線很容易畫，但緯線的繪制比較麻煩。雖說真實的各條緯線是相互平行的，但同樣因為受到投影變形的影響，云圖地圖上的緯線并不平行，筆者將地圖的圖層復(fù)制成新圖層，并增加透明度，然后向上平移10個緯度，可見上下兩層的緯線不能重合（這一步為演示，不是必須操作）。所幸經(jīng)過仔細對齊，還是可以找到一小段可以重合的緯線，我們就需要利用這一點機會來“制造”新緯線。

圖19

圖20

第5步：

圖21

下面開始繪制緯線，首先將成山頭所在的“方塊”復(fù)制出來，使用的操作是：將地圖復(fù)制成一個新圖層，用矩形選框?qū)ⅰ胺綁K”圈出來，再單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇反選，清除掉選框內(nèi)的圖像。為了避免其他圖層對視覺的干擾，這里將除“方塊”以外的圖層全部隱藏起來了。

第6步：

拉出一條豎參考線，固定在“方塊”的東經(jīng)120度經(jīng)線上，使參考線和該經(jīng)線交叉。再將該圖層進行“自由變換”（操作是：編輯-自由變換，快捷鍵Ctrl+T），變換框中心會產(chǎn)生一個與“變換選區(qū)中心點”功能相同的中心點，現(xiàn)在需要將這個中心點符號移動到參考線和經(jīng)線的交叉點上。

圖22

第7步：

將“方塊”旋轉(zhuǎn)，使經(jīng)線與參考線重合，記下PS顯示出來的旋轉(zhuǎn)角度，然后回車，固定“自由變換”。

圖23

第8步：

將浮動調(diào)板的“信息”顯示欄打開，然后將鼠標分別移動到東經(jīng)120度、北緯40度的位置，和東經(jīng)120度、北緯30度的位置，在調(diào)板上會顯示出鼠標在PS界面中的坐標，這里我們需要分別記下它們的Y軸數(shù)字。

圖24

第9步：

在PS的界面中，坐標原點位于圖像的左上角，所以鼠標越往下移動，Y軸數(shù)字越大。在北緯30度緯線與經(jīng)線（和參考線）交點的Y軸數(shù)字為948，北緯40度緯線與經(jīng)線（和參考線）交點的Y軸數(shù)字為839，所以在這一測量區(qū)域中，地圖上10個緯距等于PS上的948-839=109個Y軸數(shù)字。成山頭位于北緯30度以北，所以要用北緯30度的Y軸數(shù)字減去一個數(shù)字（這里就設(shè)為w吧），從而得到成山頭緯線的位置，算式如下：

所以成山頭緯線在地圖上與經(jīng)線交叉點的Y軸數(shù)字是948 - 81 = 867 ，也就是這里：

圖25

圖26

第10步：

由于投影變形，光在一條經(jīng)線上知道緯線位置是不夠的，保險起見還應(yīng)該在相鄰的一條經(jīng)線上進行同樣的操作。將參考線移動到東經(jīng)130度經(jīng)線上，將“方塊”再次進行“自由變換”操作：將中心點移動到經(jīng)線與參考線的交叉處，順時針旋轉(zhuǎn)“方塊”使經(jīng)線與參考線重合。這里同樣要記下PS顯示出來的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，后面會有大用處。

圖27

圖28

第11步：

如法炮制，在測出東經(jīng)130度與北緯30、40度交點的Y軸數(shù)字后，算出成山頭緯線在這一根經(jīng)線上的交叉點位置，并在該位置上打上記號，兩條經(jīng)線上的記號可以直接打在“方塊”所在的圖層上。

圖29

第12步：

現(xiàn)在要將兩次旋轉(zhuǎn)后的“方塊”復(fù)位，然后才好進行后面的步驟。第一次旋轉(zhuǎn)了10.7度，第二次旋轉(zhuǎn)了7.2度，那么就要在PS上輸入適當?shù)亩葦?shù)（設(shè)成V吧），PS會將“方塊”自動旋轉(zhuǎn)成原樣。

圖30

第13步：

將復(fù)位后的“方塊”調(diào)成半透明狀態(tài)，并將地圖的圖層顯示出來，然后移動“方塊”使之可以與地圖的相同區(qū)域重合。

圖31

圖32

第14步：

接下來，將“方塊”中的北緯30度緯線用合適形狀的選框框住，單擊右鍵彈出菜單，選擇“通過拷貝的圖層”，得到一個該緯線復(fù)制品的圖層。

圖33

第15步：

將經(jīng)過拷貝得到圖層調(diào)成半透明后，向上移動到之前打點做標記的位置，這樣成山頭的緯線也畫好了。

圖34

落地生根

第1步：

將之前畫好的成山頭經(jīng)線顯示出來并將其調(diào)成半透明，就能輕易找到它與成山頭緯線的交叉點。

圖35

第2步： 再在交叉點上做好標記，成山頭氣象站觀測場就被標記在地圖上了！

圖36

第3步：

刪除或隱藏掉不必要的圖層，去除不必要的參考線，再將地圖上方不需要的空白區(qū)域裁減掉，就完成了。但是，千萬不要將打上地點標記的圖層與地圖疊合！因為地圖是“原料”，打有地點標記的圖層才是我們需要的“產(chǎn)品”。如果有多個地點需要標記的話，可以在裁減圖像之前、“北極點”標記尚在的時候，根據(jù)本文所述方法打上多個標記后保存為PSD格式，這樣今后只要將打有地點標記的圖層覆蓋于正常云圖之上就可以很方便地進行云圖分析。雖然看起來操作很繁瑣，但是熟練的話可以在十分鐘內(nèi)標記好數(shù)個地點。

圖37

圖38

還有很多氣象機構(gòu)的云圖使用的投影方法與本文所示的云圖一致，讀者可以參考本方法將任意地點的位置標注在地圖上?？梢杂糜谳o助天文觀測的氣象資料還有很多，比如各氣象機構(gòu)和機場的多普勒雷達回波圖像、多普勒雷達速度圖像，地面氣壓場、高空高度場等天氣圖，以及大型天氣預(yù)報數(shù)值系統(tǒng)產(chǎn)品，但很多圖像沒有或僅有大城市的地點標注，所以筆者希望拙作可以起到拋磚引玉的作用，啟發(fā)出更多將地點標記到天氣圖像上的辦法，使同好們對觀測計劃的規(guī)劃更加完美。

劉博洋、倪澤堃、于位之、姜玉茗、姜岳、馬皓南對本文亦有重要幫助，在此表示衷心的感謝！

（責任編輯 蘇晨）