[HOWTO] Aitoff 投影法繪製上次最大冰河期及現今陸域

因為對面的鍾叔叔想發一篇山薰香(Oreomyrrhis sp.)生物地理分布的文章,問我能不能繪製現在陸域套疊冰河期地圖,可以明顯呈現新幾內亞和澳洲在冰期是相連結的,所以我就繪出底下這張圖:

這張圖有幾個呈現的元素:

  1. 以太平洋為中心,因為山薰香為泛太平洋分布。
  2. 希望能以等距投影法(azimuthal equidistance projection)呈現。
但是一般能拿到的資料都是以歐美(大西洋)為中心,所以需要進行投影轉換。另外能拿到的地圖資料是 raster 格式,這也要進行轉換。以下為繪製的步驟(以 ArcMap 9.2 為例):
  1. 取得原始資料,因為我知道最容易取得的冰期圖層,就是WorldClim的降尺度世界地圖,他們根據 PMIP2 所製作出古氣候的模型去繪製上一次最大冰河期(LGM)的 bioclim 氣候圖層。在 WorldClim 的下載資料中,取得現在的氣候資料以及古氣候資料圖層,因為我們只是要他們的區域界線,所以隨意找個 bioclim 資料下載即可。
  2. WorldClim 資料前處理。因為資料格式的關係,其數值必須經過轉換方能得到正確 raster 值,此不多贅述。
    1. 用 Toolbox 中的 spatial analyst / raster calculator 將資料計算: CON ( [MAP] >= 32768, -9999, 1 ) 計算完之後的圖層再把 -9999 設定為 null 值: SETNULL ( [MAP] == -9999, 1 ) ,重複處理現在以及 LGM 的圖層。
    2. 把用 raster calculator 計算完的資料轉換成 polygon feature :也是從 Toolbox 中,Conversion tools/From raster/Raster to Polygon 中進行轉換,轉換完之後,會得到兩個 polygon 圖層,舉例為 current.shp 以及 lgm.shp。
  3. 轉換投影法:因為我們在步驟 2.2 中的 polygon 圖層並沒有座標系統,所以在這邊要先設定座標系統後再轉換投影座標系統。
    1. 設定座標系統:從 Toolbox / Data management tools / Projections and transformations 開啟 Define Projection,設定好要投影的圖層,然後選擇 Geographic coordinate Systems / World / WGS 1984.prj,兩個圖層都要設定。
    2. 轉換投影座標系統:同樣在 Projections and transformations 底下的 Feature 開啟 Project,Output Coordinate System 選擇 Projected Coordinate System / World / Sphere-based / Aitoff (world).prj 。接下來按 Modify 去更改 Parameters 中的 Central_Meridian,將其預設值經度 0 (也就是格林威治)改成 -180。兩個圖層都用相同作法執行,就會得到兩個轉換過的投影座標系統。
  4. 出圖:
    1. 將圖形顯示改成 Layout view
    2. 按右鍵選擇 Properties / Grids 新增格線 New Grid,這邊就可以自行看一下文件設定。我是設定 30 度為一條格線
    3. 因為最外層的格線是長方形,我希望能繪製一個橢圓當成外框,我就用 Drawing 工具畫出一個橢圓套疊上去
    4. 輸出!
其實還算滿簡單的,只是要稍微想一下和熟悉 ArcGIS 裡頭內建的工具即可。

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