使用Photoshop在卫星云图上标记观测地位置（下）

□ 周团图

使用Photoshop在卫星云图上标记观测地位置（下）

□ 周团图

经纬天地

为了更好地说明本方法的有效性，笔者选择了一个在地图上很明显的地方，同时又不挨着经纬线的地点——山东半岛最东端成山角的成山头气象站观测场（WMO站号54776，东经122.7032度，北纬37.3951度）来进行演示。

第1步：

首先在“北极点”上标记出“单列选框”，执行“变换选区”，然后找到选区中心点并将其移动到“北极点”的位置上（如图15）。

图15

第2步：

由于地图投影的原因，使用PS绘制的经距与地图上的经距不一致，所以需要将选区分别旋转到东经100度和东经110度的经线上，分别记下PS显示的选区旋转角度，然后前者减去后者，就能知道云图上的10个经度等于PS的7.2度。从成山头的坐标得知，成山头位于东经120度以东，那么需要将选区从东经120度经线的位置向逆时针方向旋转x个PS上的角度，根据上一步操作得到的数据，进行以下计算：

图16

第3步：

仿照之前的操作，将选区旋转至东经120度线上，得出这条经线在PS上的角度为-10.5度。此时又要将选区向逆时针方向旋转，所以PS上的度数要减小至：-10.5 - x = -12.446304 ≈ -12.4，在PS上输入该结果，选区将自动旋转到成山头所在的经线上。

图17

图18

第4步：

然后再新建图层，将该选区进行描边上色（描边参数为1像素、居中），成山头的经线就绘制出来了。经线很容易画，但纬线的绘制比较麻烦。虽说真实的各条纬线是相互平行的，但同样因为受到投影变形的影响，云图地图上的纬线并不平行，笔者将地图的图层复制成新图层，并增加透明度，然后向上平移10个纬度，可见上下两层的纬线不能重合（这一步为演示，不是必须操作）。所幸经过仔细对齐，还是可以找到一小段可以重合的纬线，我们就需要利用这一点机会来“制造”新纬线。

图19

图20

第5步：

图21

下面开始绘制纬线，首先将成山头所在的“方块”复制出来，使用的操作是：将地图复制成一个新图层，用矩形选框将“方块”圈出来，再单击右键，在弹出的菜单中选择反选，清除掉选框内的图像。为了避免其他图层对视觉的干扰，这里将除“方块”以外的图层全部隐藏起来了。

第6步：

拉出一条竖参考线，固定在“方块”的东经120度经线上，使参考线和该经线交叉。再将该图层进行“自由变换”（操作是：编辑-自由变换，快捷键Ctrl+T），变换框中心会产生一个与“变换选区中心点”功能相同的中心点，现在需要将这个中心点符号移动到参考线和经线的交叉点上。

图22

第7步：

将“方块”旋转，使经线与参考线重合，记下PS显示出来的旋转角度，然后回车，固定“自由变换”。

图23

第8步：

将浮动调板的“信息”显示栏打开，然后将鼠标分别移动到东经120度、北纬40度的位置，和东经120度、北纬30度的位置，在调板上会显示出鼠标在PS界面中的坐标，这里我们需要分别记下它们的Y轴数字。

图24

第9步：

在PS的界面中，坐标原点位于图像的左上角，所以鼠标越往下移动，Y轴数字越大。在北纬30度纬线与经线（和参考线）交点的Y轴数字为948，北纬40度纬线与经线（和参考线）交点的Y轴数字为839，所以在这一测量区域中，地图上10个纬距等于PS上的948-839=109个Y轴数字。成山头位于北纬30度以北，所以要用北纬30度的Y轴数字减去一个数字（这里就设为w吧），从而得到成山头纬线的位置，算式如下：

所以成山头纬线在地图上与经线交叉点的Y轴数字是948 - 81 = 867 ，也就是这里：

图25

图26

第10步：

由于投影变形，光在一条经线上知道纬线位置是不够的，保险起见还应该在相邻的一条经线上进行同样的操作。将参考线移动到东经130度经线上，将“方块”再次进行“自由变换”操作：将中心点移动到经线与参考线的交叉处，顺时针旋转“方块”使经线与参考线重合。这里同样要记下PS显示出来的旋转度数，后面会有大用处。

图27

图28

第11步：

如法炮制，在测出东经130度与北纬30、40度交点的Y轴数字后，算出成山头纬线在这一根经线上的交叉点位置，并在该位置上打上记号，两条经线上的记号可以直接打在“方块”所在的图层上。

图29

第12步：

现在要将两次旋转后的“方块”复位，然后才好进行后面的步骤。第一次旋转了10.7度，第二次旋转了7.2度，那么就要在PS上输入适当的度数（设成V吧），PS会将“方块”自动旋转成原样。

图30

第13步：

将复位后的“方块”调成半透明状态，并将地图的图层显示出来，然后移动“方块”使之可以与地图的相同区域重合。

图31

图32

第14步：

接下来，将“方块”中的北纬30度纬线用合适形状的选框框住，单击右键弹出菜单，选择“通过拷贝的图层”，得到一个该纬线复制品的图层。

图33

第15步：

将经过拷贝得到图层调成半透明后，向上移动到之前打点做标记的位置，这样成山头的纬线也画好了。

图34

落地生根

第1步：

将之前画好的成山头经线显示出来并将其调成半透明，就能轻易找到它与成山头纬线的交叉点。

图35

第2步： 再在交叉点上做好标记，成山头气象站观测场就被标记在地图上了！

图36

第3步：

删除或隐藏掉不必要的图层，去除不必要的参考线，再将地图上方不需要的空白区域裁减掉，就完成了。但是，千万不要将打上地点标记的图层与地图叠合！因为地图是“原料”，打有地点标记的图层才是我们需要的“产品”。如果有多个地点需要标记的话，可以在裁减图像之前、“北极点”标记尚在的时候，根据本文所述方法打上多个标记后保存为PSD格式，这样今后只要将打有地点标记的图层覆盖于正常云图之上就可以很方便地进行云图分析。虽然看起来操作很繁琐，但是熟练的话可以在十分钟内标记好数个地点。

图37

图38

还有很多气象机构的云图使用的投影方法与本文所示的云图一致，读者可以参考本方法将任意地点的位置标注在地图上。可以用于辅助天文观测的气象资料还有很多，比如各气象机构和机场的多普勒雷达回波图像、多普勒雷达速度图像，地面气压场、高空高度场等天气图，以及大型天气预报数值系统产品，但很多图像没有或仅有大城市的地点标注，所以笔者希望拙作可以起到抛砖引玉的作用，启发出更多将地点标记到天气图像上的办法，使同好们对观测计划的规划更加完美。

刘博洋、倪泽堃、于位之、姜玉茗、姜岳、马皓南对本文亦有重要帮助，在此表示衷心的感谢！

（责任编辑 苏晨）