气象常用绘图软件grads剖析共62页文档
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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。
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【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。
GrADS绘图软件实用手册2002年1月目录第一章 GrADS绘图软件概述1.GrADS绘图软件简介2.Internet上的GrADS资源2.1GrADS在Internet上的主页2.2 windows环境下GrADS资源3.GrADS绘图软件的安装(windows环境)3.1在windows环境下安装GrADS软件包3.2X server 的安装第二章 GrADS绘图模板1.GrADS示例演示1.1 启动GrADS1.2 退出GrADS1.3 示例演示GrADS命令的使用2.GrADS绘图模板3.GrADS模板的高级应用3.1GrADS描述语言3.2GrADS高级模板的应用第三章 GrADS数据格式1.格点数据描述文件1.1 数据描述文件各项解释1.2 生成model.le.dat和model.le.ctl文件的程序代码片段2.站点数据的格式附录1.如何精确控制图形输出的尺寸—Landscape纸型2.台站资料的显示3.Linux环境下的安装第一章 GrADS绘图软件概述1GrADS绘图软件简介The Grid Analysis and Display System(GrADS) 是一套应用广泛、使用方便的科学数据绘图软件包。
其主要特点:z GrADS属于自由软件,可以从Internet上免费获得。
z可运行于各种Windows 和Unix工作平台。
z GrADS可用于4D数据的分析。
既经度、纬度、层(气压层、高度层等)和时间/xyzt 4维。
数据可以是格点化的数据或离散点数据。
GrADS特别适用于气象类数据的分析。
但也完全可以用于更广泛类型的数据分析。
z GrADS有多种显示方式:等值线、流线、矢量图、风矢量图、站点填图、折线图、直方图等多种两维图形。
z可处理多种数据格式的数据。
GRIB、NetCDF、HDF-SDS等通用数据格式和系统自定义的一种二进制数据格式。
z采用命令行输入的方式交互式地显示图形。
气象图形软件应用——G r A D S绘图软件的使用成都信息工程学院大气科学系巩远发主要内容一、GrADS的一般介绍二、GrADS的数据结构详解三、GrADS数据数据处理和绘图详解四、GrADS绘图编程(脚本)语言第一讲 GrADS的一般介绍什么是GrADS相关的关于GrADS的网络资源启动和退出GrADS最基本的GrADS操作(命令)GrADS使用文件的分类GrADS的主要功能介绍1. 什么是GrADS?G r A D S——Grid data Analysis and Display System 格点数据分析和显示系统GrADS(Grid data Analysis and Display System)是一个全32 位的交互操作的气象格点数据和站点数据的分析和显示环境。
系统具有气象数据分析功能强、地图投影坐标丰富、高级编程语言使用容易、图形显示快速,并具有彩色动画功能等特点。
目前是国内外气象数据显示的标准平台之一。
2. 相关的关于GrADS的网络资源WWW Sites/grads/head.html/home.htmlGrADS论坛动力论坛专业绘图软件格点资料下载http://www.ecmwf.int//cdc/reanalysis/3. 启动和退出GrADSgrads 启动GrADSga-> GrADS的系统提示符help给出GrADS的主要命令quit 退出GrADS4. 最基本的GrADS操作Open :打开一个网格点或站点数据文件供GrADS使用(sdfopen: 打开netCDF数据)Query (或仅用q) :查看当前GrADS环境的各种参数Display (或仅用d) :显示(绘制)一幅GrADS “表达式”的图形Set : 设置绘图的操作方式(包括绘什么图,在那里绘图,怎样绘图……)Clear (或仅用c) : 清除当前显示的图形5. GrADS使用文件的分类数据文件: 二进制无格式记录的原始数据,可以是格点的,也可以是站点的。
●计算机与气象仪器 ●收稿日期:2002-02-20气象绘图软件GrADS 使用要点高文良 陈忠明 闵文彬(四川省气象科学研究所 成都 610071)摘要:通过介绍GrADS 绘图软件,分析了其优点及难点,指出了GrADS 的使用要点。
关键词:GrADS ;绘图软件;要点中图分类号:TP30214文献标识码:B文章编号:1003-7187(2002)02-0049-021 引言在众多的绘图软件中,针对气象部门的绘图软件GrADS (Grid Analysis and Display System )是一款非常不错的免费共享软件。
它整个系统由C 语言编成,运行速度快,图形显示快速、美观大方,支持多种图形类型的输出。
GrADS 具有丰富的内部函数,可以对资料进行初步的计算和分析处理,而且操作十分简便,易于理解掌握。
它既可以处理格点资料,又可以处理站点资料。
它支持对GriB 码文件、NetCDF 文件的直接读取,并且对气象界最流行的各种数据格式都能正确分析和处理。
用户还可以利用GrADS 的描述语言(GrADS Script )很方便地进行编程、开发。
GrADS 推出后在气象界得到了广泛的使用。
2 基本概念在GrADS 中,每个原始资料数据集都需要一个数据描述文件文件与它相对应。
在数据描述文件中,包括了对原始资料数据文件的名字、数据格式、纬向格点数及间隔、经向格点数及间隔、空中层次数及间隔、时次及间隔、变量数等的说明。
数据描述文件从时间和空间上对数据集的维数作出了明确的规定。
这样,在GrADS 启动后将数据描述文件打开,就可以对整个资料数据集进行处理和分析。
所以,数据描述文件一定要准确,避免任何差错。
数据文件中原始数据的排放次序也有一定的规则。
其排放次序为首先是经度、纬度,然后是高度和物理变量,最后是时次变化。
[1]。
如果改变了数据的排放规则,必须在数据描述文件中进行特别说明。
因此可以将原始数据序列看成是一个五维(或少于五维)的数据场,将每个经向和纬向的数据面看成是一个记录,是整个数据集的一个二维切片。