气象常用绘图软件grads剖析共62页文档
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GrADS绘图与编程(值得收藏)
16
二、文本格式数据
GrADS格式
现有如下资料： 名称： U850，V850，U200，V200，H500 和TSFC 范围： 60~150E，0~40N 分辨率：2.5×2.5 时间： 1982年1月~1985年12月的逐月资料。
如何将上述资料写成GrADS下的数据格式？
lon) y (或lat) z (或lev) t (或time)
从西向东的水平坐标 从南到北的水平坐标 从地面到高空的垂直坐标 时序坐标。
如 ： set lon 40 160 ；set lat 0 60 定义了水平变化范围 set lat 30；set lon 0 180 定义了沿30N的纬向变化范围 set time jan81 dec94 定义了从81年1月到94年12月的时段
z
(X,Y) (X,Y)
v
t
• T=1 • T=2 • T=3
U V H T
U200
分(z)
时(v)
5月20日(t)
秒(x,y)
18
FORTRAN源程序
Parameter(ii=37,jj=17) Real var(ii,jj) Open(1,file=„u850.dat‟) Open(2,file=„v850.dat‟) Open(3,file=„u200.dat‟) Open(4,file=„v850.dat‟) Open(5,file=„h500.dat‟) Open(6,file=„tsfc.dat‟)
7
简
介
• GrADS 是Grid Analysis and Display System的缩写,它由美国马里兰大学气象 系Brian E. Doty开发。利用该系统可实现 包括格点数据和站点数据的彩色气象图 形分析和显示。具有操作简便、功能丰 富、图形美观、显示快速的特点。在国 内外气象界得到广泛应用。 • 版本：V1.5, V1.6.8, V1.7.7，V1.7.9等
二、文本格式数据
GrADS格式
现有如下资料： 名称： U850，V850，U200，V200，H500 和TSFC 范围： 60~150E，0~40N 分辨率：2.5×2.5 时间： 1982年1月~1985年12月的逐月资料。
如何将上述资料写成GrADS下的数据格式？
lon) y (或lat) z (或lev) t (或time)
从西向东的水平坐标 从南到北的水平坐标 从地面到高空的垂直坐标 时序坐标。
如 ： set lon 40 160 ；set lat 0 60 定义了水平变化范围 set lat 30；set lon 0 180 定义了沿30N的纬向变化范围 set time jan81 dec94 定义了从81年1月到94年12月的时段
z
(X,Y) (X,Y)
v
t
• T=1 • T=2 • T=3
U V H T
U200
分(z)
时(v)
5月20日(t)
秒(x,y)
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FORTRAN源程序
Parameter(ii=37,jj=17) Real var(ii,jj) Open(1,file=„u850.dat‟) Open(2,file=„v850.dat‟) Open(3,file=„u200.dat‟) Open(4,file=„v850.dat‟) Open(5,file=„h500.dat‟) Open(6,file=„tsfc.dat‟)
7
简
介
• GrADS 是Grid Analysis and Display System的缩写,它由美国马里兰大学气象 系Brian E. Doty开发。利用该系统可实现 包括格点数据和站点数据的彩色气象图 形分析和显示。具有操作简便、功能丰 富、图形美观、显示快速的特点。在国 内外气象界得到广泛应用。 • 版本：V1.5, V1.6.8, V1.7.7，V1.7.9等
GrADS快速参考手册
设置y轴标注的颜色<粗细<大小>>
x轴标注位置，offset：英寸；side=b,下|t,上
y轴标注位置，offset：英寸；side=r,右|l,左
数据中z维用对数坐标
设置坐标轴框的颜色<粗细>
y轴数据变化范围从vlo到vhi
x轴数据变化范围从vlo到vhi
把断点数据连上/不连上
在图上方居中写标题string
define
列出当前所有定义的变量名称
dims
列出当前打开的描述文件维数信息
gxinfo
列出图形系统的窗口信息
shades
填色图中每种颜色的序号和它所对应的数值范围
pos
等待用户在图形区单击鼠标，反回一对位置坐标值
time
返回时间维信息
fwrite
返回当前fwrite命领输出文件的名称
string s
给出经度－纬度坐标值 lon lat, 返回xy坐标值
pp2xy ppx ppy
给出页面坐标 ppx ppy，返回xy坐标值
set imprun script-name
在每个display命令前自动执行一遍script-name文件中的命令组
run file-name <params> file-name <params>
set zlog on|off
设置z坐标取对数坐标,或关闭此设制
set strmden value
设置流线密度[1-10],缺省为5
set stnopts <dig3> <nodig3>
以后3位数标数值
set mdlopts noblank|blank|dig3|nodig3
x轴标注位置，offset：英寸；side=b,下|t,上
y轴标注位置，offset：英寸；side=r,右|l,左
数据中z维用对数坐标
设置坐标轴框的颜色<粗细>
y轴数据变化范围从vlo到vhi
x轴数据变化范围从vlo到vhi
把断点数据连上/不连上
在图上方居中写标题string
define
列出当前所有定义的变量名称
dims
列出当前打开的描述文件维数信息
gxinfo
列出图形系统的窗口信息
shades
填色图中每种颜色的序号和它所对应的数值范围
pos
等待用户在图形区单击鼠标，反回一对位置坐标值
time
返回时间维信息
fwrite
返回当前fwrite命领输出文件的名称
string s
给出经度－纬度坐标值 lon lat, 返回xy坐标值
pp2xy ppx ppy
给出页面坐标 ppx ppy，返回xy坐标值
set imprun script-name
在每个display命令前自动执行一遍script-name文件中的命令组
run file-name <params> file-name <params>
set zlog on|off
设置z坐标取对数坐标,或关闭此设制
set strmden value
设置流线密度[1-10],缺省为5
set stnopts <dig3> <nodig3>
以后3位数标数值
set mdlopts noblank|blank|dig3|nodig3
grads中文说明手册
维数环境是 GrADS 的一个重要概念，GrADS 视每一个物理变量场为一个四维数据集 （4D data set）。包括空间三维和时间一维，也可固定其中的一维或几维以获得实际的低于四 维的数据子集。GrADS 中设置维数用以说明或指定随后的分析或图形操作时参加操作的原 始数据集的维数范围，即通过设定工作数据的起止点数、取点频度（间隔）来设定最后工作 数据场的数组成份。该工作数据集可以是整个原始数据场，也可以是原始数据场的一部分， 详见§2，§6。所谓维数环境是对格点数据而言的。维数环境的定义可在两种空间坐标上进 行。一种是地球坐标（world coordinate），以经纬度为度量单位；另一种是格点坐标（grid coordinate），以网格点数为度量单位。二者一般对应于同一个绘图坐标，都对应到网格点上。 在维数环境表达式中 x，y，z，t 与 lon，lat，lev，time 是分别对应于两套坐标的专用维数变 量，含义固定，如 x 与 lon 都指西到东指向的（缺省方向）水平坐标，y 与 lat 都指南到北指 向的（缺省方向）水平坐标，z 与 lev 都指从地面到高空的（缺省方向）垂直坐标，t 与 time 都是时序坐标，不过 t 用的是格点时次序号，而 time 用的是格林威治标准时的 GrADS 绝对 表达格式。详见§2，§4。
GrADS 当前版本为 1.8s11，可用于如下平台：DEC、Intel/LINUX、SUN、Macintosh OSX、 SGI、IBM/AIX、MS Windows。
GrADS 软件包所包含的文件：
gradsc
GrADS Classic - readline, printim only
gradsdods GrADS with readline, printim, LATS, read/write NetCDF, DODS
GrADS 当前版本为 1.8s11，可用于如下平台：DEC、Intel/LINUX、SUN、Macintosh OSX、 SGI、IBM/AIX、MS Windows。
GrADS 软件包所包含的文件：
gradsc
GrADS Classic - readline, printim only
gradsdods GrADS with readline, printim, LATS, read/write NetCDF, DODS
用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图
文章编号:1007-6190(2004)04-0035-02用G rADS制作ncep再分析资料气象要素图杨兆礼(中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州 510080)中图分类号:P409 文献标识码:B G rads气象图形系统是目前国内外气象界通用的标准图形环境之一。
用它来画气象要素图很方便。
本文简单介绍了如何使用G rads气象图形系统来对NCEP/NC AR再分析资料进行简单的绘图处理。
1 NCEP/NC AR再分析资料简介NCEP/NC AR再分析资料是美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NC AR)采用美国全球气候资料同化分析系统进行四维同化分析后获得的全球同化资料。
其全部历史资料来源于美国国家气候资料中心(NC DC)。
使用ncdum p命令,可以看到高空NCEP/NC AR 再分析资料的属性如表1所示。
每天共有4个时次,有73个纬度和144个经度,等压面共有8～17层(hPa),分别是:1000,925,850,700,600,500,400, 300,250,200,150,100,70,50,30,20,10hPa。
表1 NCEP高空等压面再分析资料说明(以1991年为例)文件名要素名称单位层次Air.1991.nc气温K°17Hgt1991.nc位势高度m17rhum1991.nc相对湿度%8shum1991.nc比湿kg/kg8omega1991.nc垂直速度pascal/s12uwnd1991.nc风—U分量m/s17vwnd1991.nc风—V分量m/s17 地面NCEP/NC AR再分析资料共有94个纬度和192个经度。
包括了气温、云强迫净长波通量、对流降水率、晴空长波射入通量、射入长波辐射通量、射入日辐射通量、地表热通量、冰盖判示、可能蒸发率、降水率、气压、水径流、风—U分量(10m 处)、风—V分量(10m处)等共42种要素。
2 选择绘图要素NCEP/NC AR再分析资料的文件名中,第1个单词便是我们绘图时要用到的变量名。
气象绘图软件GrADS高级使用技巧
收稿日期:2002-11-1作者简介:高文良,男,31岁,主要从事短期气候预测等研究工作。
气象绘图软件GrADS 高级使用技巧高文良1 刘晓燕2 曾小东3(11成都高原气象研究所 成都 610072; 21阿坝州金川县气象局 62410031阿坝州马尔康县气象局 624000)摘 要:本文通过介绍气象绘图软件GrADS 使用中的一些高级技巧,分析了GrADS Script 语言中的难理解之处,并介绍了在GrADS 中做合成分析和t 检验的程序,可以对学习和使用GrADS 的科研人员起参考、帮助作用,达到事半功倍的效果,促进GrADS 软件的应用更广泛、深入,提高科研人员的工作效率。
关键词:GrADS ;技巧;程序中图分类号:TP391文献标识码:C文章编号:1003-7187(2002)04-0057-031 引言气象绘图软件GrADS (Grid Analysis and Dis 2play System )是免费共享软件,可随时从互联网上下载(http :///grads/),后续版本正陆续推出[1]。
GrADS 有丰富的内部函数,可以对数据进行计算和分析处理。
它支持处理格点资料和站点资料,并且支持对GriB 码文件、特殊格式文件(如一字节整型、二字节整型、大中型机器二进制数据等)的直接读取,气象科研领域应用非常广泛[2]。
在其最新1.8SL 9版本中,GrADS 又将应用领域推进到了海洋学科,功能也得到了进一步地增强和扩展。
但在使用GrADS 的过程中,特别是使用GrADS Script 语言编程当中,有一些问题需要特别注意。
因为GrADS Script 语言是一种类似于VB Script (或MA TL AB Script )的高级语言,稍不注意就容易出现错误,且查错十分困难,这点与其他语言有较大的差别。
2 站点数据处理GrADS 中站点数据处理基于格点数据的基础之上,需先将站点数据通过Cressman 客观分析方法内插至格点上,然后再依照格点资料的处理方式对站点资料数据进行分析和处理。
GrADS_画图入门PPT课件
Descriptor: strike024_041714.ctl Binary: strike024_041714.dat File 2 : TC0801-StrkPro20 Descriptor: strike024_041720.ctl Binary: strike024_041720.dat
命令：query file n
当指定颜色少于等值线条数时，最后一种颜色适用于超出的所有等值线。
等值线标注设置
set clab %.1f 等值线标记方式
set clab on（等值线标数值）/off（不标记）/forded（强制标记）/%gK（在 标记后加上字符K）/%g%%（加上字符%）/%.2f(保留2位小数)/ %03.1f（整数 部分保留3为，若不足3位，前部用0补齐）
GrADS 画图入门
Grid Analysis and Display System
国家气象中心 2008年12月7日
Outline
• 1、grads功能概述(不讲) • 2、Grads数据准备：
（1）ncep资料的直接读取 （2）mm5out_to_Grads,wrfoutput_to_grads （3）二进制格点数据dat的生成和数据描述文件ctl作用 （4）站点数据的准备以及站点图形的绘制
strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number
查询命令
命令：query ctlinfo
ga-> q ctlinfo dset strike024_041714.dat title TC0801-StrkPro14 undef 9999 xdef 101 linear 100 0.5 ydef 81 linear 0 0.5 zdef 2 levels 1000 500 tdef 1 linear 00Z19JUL2005 60mn vars 2 strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number
命令：query file n
当指定颜色少于等值线条数时，最后一种颜色适用于超出的所有等值线。
等值线标注设置
set clab %.1f 等值线标记方式
set clab on（等值线标数值）/off（不标记）/forded（强制标记）/%gK（在 标记后加上字符K）/%g%%（加上字符%）/%.2f(保留2位小数)/ %03.1f（整数 部分保留3为，若不足3位，前部用0补齐）
GrADS 画图入门
Grid Analysis and Display System
国家气象中心 2008年12月7日
Outline
• 1、grads功能概述(不讲) • 2、Grads数据准备：
（1）ncep资料的直接读取 （2）mm5out_to_Grads,wrfoutput_to_grads （3）二进制格点数据dat的生成和数据描述文件ctl作用 （4）站点数据的准备以及站点图形的绘制
strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number
查询命令
命令：query ctlinfo
ga-> q ctlinfo dset strike024_041714.dat title TC0801-StrkPro14 undef 9999 xdef 101 linear 100 0.5 ydef 81 linear 0 0.5 zdef 2 levels 1000 500 tdef 1 linear 00Z19JUL2005 60mn vars 2 strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number
GrADS任意方向垂直剖面
GrADS下任意方向垂直剖面的实现缪明余清平（解放军理工大学气象学院）廖德敏（93966部队气象室）引言GrADS（Grid Analysis and Display System）是当前气象学中应用最为广泛的图形图像处理软件之一，它功能强大，使用方便而深受用户的欢迎。
利用它可直接实现图像的动画显示，在三维数值模拟研究中，在固定模式高度的情况下，可较为方便地显示某一模式预报量在该层次上的水平分布；在固定经（纬）度的情况下，还可方便地显示某一模式预报量沿该经（纬）度的经（纬）向垂直剖面分布。
但在实际问题的三维数值模拟研究中，用户关心的不仅仅是模式预报量沿某一经纬向的垂直剖面分布，更多的时候用户关心的是沿某一方向的垂直剖面分布，但在GrADS下如何实现这一功能，这可能是困扰一般的GrADS用户的问题。
其实，GrADS除了强大的图形图象的分析处理能力外，还有较强的数据处理能力，我们可利用GrADS的交互性和数据处理的特点，利用GrADS脚本语言的编程技术，按GrADS 的数据格式，通过提取所要分析的模式预报量沿某一方向上的值（ascII码形式），然后再将提取ascII码值转换成GrADS支持的二进制格式，并为转化后的数据编写相应的数据描述文件（ctl文件），在GrADS下打开它就可实现某一模式预报量沿该方向的垂直剖面分布的分析。
一、实现的思想和步骤在介绍实现的思想和gs编程（GrADS Script programing）之前先说明GrADS下某些基本的常识和某些基本命令的含义和功能。
1．GrADS基本常识和基本命令的简介（1）进入GrADS后，在“ga ->”后每执行一个GrADS命令，在文本窗口都会返回1行或2行的的文本代码，返回的代码即为GrADS 的默认变量“result”值，每执行一次GrADS命令，原来的“result”值将被刷新成刚执行的GrADS命令返回码。
在gs编程中，可通过代码“say result ”看到默认变量“result”对应的返回文本代码。
浅谈GRADS气象绘图软件的使用
#$%& !’ ($& !
#$%&%#’(&!)* %% + ,-) .
/ 资料文件的数量 0 #$%&%#’(&!!* 12%3( + 4 . 1%’%12%3( 5 6 17 8 9:;(2%3( 8 <;=> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 <<’> 1%’ 6 ? @ 6 17 8 9:;(2%3( 8 A4-*> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 A-**> 1%’ 6 ? @ 6 17 8 9:;(2%3( 8 A!**> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 B4-*> 1%’ 6 ? @ 6 17 8 9:;(2%3( 8 B-**> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 B!**> 1%’ 6 5 / 须描述资料文件的列举 0 1C ,* 2 D ,? 4 C=(2 + ,* E 2? 9:;( D 12%3( + 2 . . ,* #C2’:2A( / 依次打开各个资料文件 0 C=(2 + !*? 9:;( D 6 17 8 9:;(2%3( 8 %;;1%’> F&1 6 ? 9C&3 D 6 G:2%&H 6 ? @%##(<< D 6 1:&(#’ 6 ? &(#; D 2I! 2H!J . / 把所有须描述的资料文件数据同时放入 , 个文件 %;;1%’ 中， 以便只须 , 次转换后便可以随意调取 0 :2A3G(& D * 1C ,**K D ,? ,-) 1C !* 2 D ,? 4 &(%1 + ,* E 2， -* . %% + K . &(%1 + ,* E 2? J* . + + F&:1 + :? L . ? : D ,? 2I . ? L D ,? 2H . :2A3G(& D :2A3G(& E , M&:’( + !*? &(# D :2A3G(& . + + F&:1 + :? L . ? : D ,? 2I . ? L D ,? 2H . !* #C2’:2A( ,** #C2’:2A( / 本程序按经纬度顺序先读写第一时刻的 <;=、 再读写第 <<’、 A4-*、 A-**、 A!**、 B4-*、 B-**、 B!**， 二时刻的资料， 依次类推 > > > 0 J* 9C&3%’ + ,-9J> * . -* 9C&3%’ + %)* . (21 !> ! 数据描述文件的编写 数据描述文件 1%’> #’; 的编写格式为： 1<(’17 8 9:;(2%3( 8 %;;1%’> F&1 / 1<(’ 是给出所描述文件的文件名 0 ’:’;(M(%’$(&1%’% A21(9 N "> ""(OO I1(9J- ;:2(%&J* !> H1(9,- ;:2(%& N ,*> * !> Q1(9J ;(B(;<,*** 4-* -** !** ’1(9 ,-) ;:2(%& L%2,"4! ,3C B%&<J / 共 <;=、 ’、 A、 B J 个变量 0 <;= * * / <(%;(B( ;=&(<<A&( 0 ’ * * / ’(3=< 0 ・!"・ / 该数据描述文件的标题 0 / 缺省记录的标记 0 / I 方向共 J- 个格点， 起始纬度为 J*P， 步长为 !> -P 0 / H 方向共 ,- 个格点， 起始经度为 N ,*P， 步长为 !> -P 0 / Q 方向分为 J 层， 即 , ***、 4-*、 -**、 !** R=S 0 / 时间共 ,-) 个月， 起始时间为 ,"4! 年 , 月， 步长为 , 个月 0
GrADS任意方向垂直剖面
GrADS下任意方向垂直剖面的实现缪明余清平（解放军理工大学气象学院）廖德敏（93966部队气象室）引言GrADS（Grid Analysis and Display System）是当前气象学中应用最为广泛的图形图像处理软件之一，它功能强大，使用方便而深受用户的欢迎。
利用它可直接实现图像的动画显示，在三维数值模拟研究中，在固定模式高度的情况下，可较为方便地显示某一模式预报量在该层次上的水平分布；在固定经（纬）度的情况下，还可方便地显示某一模式预报量沿该经（纬）度的经（纬）向垂直剖面分布。
但在实际问题的三维数值模拟研究中，用户关心的不仅仅是模式预报量沿某一经纬向的垂直剖面分布，更多的时候用户关心的是沿某一方向的垂直剖面分布，但在GrADS下如何实现这一功能，这可能是困扰一般的GrADS用户的问题。
其实，GrADS除了强大的图形图象的分析处理能力外，还有较强的数据处理能力，我们可利用GrADS的交互性和数据处理的特点，利用GrADS脚本语言的编程技术，按GrADS 的数据格式，通过提取所要分析的模式预报量沿某一方向上的值（ascII码形式），然后再将提取ascII码值转换成GrADS支持的二进制格式，并为转化后的数据编写相应的数据描述文件（ctl文件），在GrADS下打开它就可实现某一模式预报量沿该方向的垂直剖面分布的分析。
一、实现的思想和步骤在介绍实现的思想和gs编程（GrADS Script programing）之前先说明GrADS下某些基本的常识和某些基本命令的含义和功能。
1．GrADS基本常识和基本命令的简介（1）进入GrADS后，在“ga ->”后每执行一个GrADS命令，在文本窗口都会返回1行或2行的的文本代码，返回的代码即为GrADS 的默认变量“result”值，每执行一次GrADS命令，原来的“result”值将被刷新成刚执行的GrADS命令返回码。
在gs编程中，可通过代码“say result ”看到默认变量“result”对应的返回文本代码。
GrADS精致绘图说剖析
GrADS精致绘图说剖析GrADS 精致绘图说【转】GrADS 精致绘图说(一)分类:技术文摘2007.2.13 21:37 作者：步行者| 评论：0 | 阅读：2872[程序见GrADS Script Library]1. basemap.gs:basemap L | O | U在低分辨率海岸廓线范围内用颜色覆盖陆地／海洋。
适用于各种投影方式，需lpoly.asc, lpoly_hires.asc, lpoly_US.asc, opoly.asc, opoly_hires.asc文件。
其中：L(l)：覆盖陆地，O(o)：覆盖海洋，U(u)：覆盖20N-50N的墨西哥和加拿大领土（低分辨率，适用美国），fill_color：填充色号，缺省为15，out_color：廓线的颜色号，缺省为15，hi/lo：高分辨率('set mpdset hires'，仅对15N-53N, 130W-60W区域)/低分辨率。
2. cbar.gs、cbarn.gs、cbarc.gs、cbar_l.gs和cbar_line.gs:cbarn sf vert xmid ymidcbarc center_x center_y back_color绘制'set gxout shaded'图形的填色标尺。
sf：色标尺寸，1为全尺寸，0.5为半尺寸；vert：0为水平，1为垂直；xmid,ymid：色标中心点的位置。
cbar_l -x X -y Y -n number -t text -pcbar_line -x X -y Y -c color -m mark -l linestyle -t text -p加'set gxout line'的图例说明。
其中：-x,-y：图中x和y的位置，-n：线条的数目（最多可为10条），-t：文字说明的内容（最多10条，需双引号括起），-c：线和标记的颜色，-m：定义标记；-l：定义线型，-p：用户可在图中点击给定图例的放置位置。