GrADS实用绘图(基1)
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GrADS绘图与编程(值得收藏)
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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)
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
GrADS基础绘图
绘图速度较慢，当数据文件较大时，读入很容易内存溢出 远程处理比较麻烦。
grads的优点; （1），最多能读入20个数据文件，数据读取迅速，出图速度快，但是要写描述文件和gs文 件比较麻烦。 （2），在画二维等值线图时，图形非常平滑，这点是我到现在还没大规模用matlab的主要 原因。 （3），它包含了很多气象上所需要的函数，在gs文件里可以直接调用，因此在用它时也省 了不少事。
Grads在win/Linux下的下载、安装、运行
程序：
Windows：grads-1.8sl11-win32e.exe Linux：grads-bin-1.9b4-linuxRH9.tar.gz grads-1.8sl11-linux.tar.gz data.tar.Z
环境变量：
Windows：
Panoply OpenDX (formerly IBM Data Explorer) NCL (NCAR Command Language) ncBrowse (netCDF File Browser) HDF (Hierarchical Data Format) interface GrADS (Grid Analysis and Display System) FERRET NetCDF Toolbox for MATLAB-5 IDV (Integrated Data Viewer) Origin surfer
命令顺序 grads –b|l|p|c open/run set display draw print quit/reinit
显示类型
Grads使用手册
1
令。详见§6。 (4) .exe 系统命令文件，是 GrADS 系统在 DOS 环境下的各执行文件。如 grads.exe 为 GrADS
图形分析和显示命令；dos4gw.exe 为 DOS 的扩展环境；gxps.exe、gxpsc.exe、gxpscw.exe 都是图元文件转换为 postscript 文件的执行文件；gxtran.exe 是图元文件转换到显示器上 显示的执行文件；gx.exe 是将图元文件转换为各种不带 ps 解释器的打印机输出的执行文 件。详见§1.3。 (5) .gmf（.met） GrADS 系统图元输出文件，格式由 GrADS 内定，文件名随用户自定，
中国科学院大气物理研究所 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室 National Key Laboratory of Numerical Modelling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics ( LASG ) Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences
gradsnc
GrADS with readline, printim, LATS, read/write NetCDF
gradshdf GrADS with readline, printim, LATS, read/write HDF, read NetCDF
gribmap
"Maps" a GRIB data set to a GrADS descriptor file
§1.3 基本操作
新版本的 GrADS 交互环境中可以使用上下左右箭头键对曾经使用的命令进行调用和编 辑，但仅限于本次启动 GrADS 交互环境后所使用的命令。
(完整版)GrADS绘图软件使用手册
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2.2windows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X 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GrADS描述语言GrADS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环境下的安装第二章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：●GrADS属于自由软件，可以从Internet上免费获得。
●可运行于各种Windows 和Unix工作平台。
●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。
●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。
●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。
●采用命令行输入的方式交互式地显示图形。
并有多种命令对数据进行再加工。
GrADS绘图学习技巧与实例
以下技巧总结都是笔者从学习实践过程中总结出来的，基本的问题。
不求全面，希望对读者学习有用，如果有问题，敬请留言指正，以促进交流学习！1、软件综述：grads软件是一款绘图软件除了绘制图形，还可以提取数据，主要应用是在大气科学中，当然只要是数据处理成grads能够读取的数据文件就可以进行相关绘图。
软件版本问题，软件本身不是很大，我接触到1.8、1.9、2.0版本的，1.8版本的安装很多情况还要修改环境变量、1.9版本的不识别‘sdfopen’命令，最稳定的版本是2.0版本，所以笔者推荐学习者安装2.0版本，选择默认安装路径就可以。
2、文件类型简述：grads处理的是网格数据，可以处理的数据类型有：grd、grib、nc（海洋常用的数据），cdf（雷达卫星数据），其中nc、cdf数据都是自带描述文件，不需要ctl，grib数据要通过命令生成ctl、index数据才可以调用，常用的是grd数据，需要ctl。
3、数据文件转换：grads软件识别的数据是二进制无格式数据，文件类型是‘binary’，写入和生成时是不需要格式的如read(20) sst(i,j,iz,it),20为文件号，通常是十进制数据与grd数据间转换，这里给一个grd转换成txt数据的fortran程序：parameter(nx=56,ny=41,nz=1,nt=360)dimension sst(nx,ny,nz,nt)real sstopen(15,file='sst.grd',form='binary') ！固定的用form=‘binary’就是二进制数据open(16,file='sst.txt') ！新建txt文件do it=1,ntdo iz=1,nzread(15) ((sst(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) ！read后只有文件号，数据是无格式的enddoenddodo it=1,ntdo iz=1,nzwrite(16,*) ((sst(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) ！输出时是txt文件可直接看的数据，有格式输出，有*enddoenddoclose(15)close(16)end写程序时：注意格点数要与数据对应，如：上程序对应的数据是经度90~200，纬度-20~60，时间：1971.01~2000.12共360个月的海面温度数据，数据格点精度2*2 ，nx=(200-90)/2+1,ny=(60-(-20))/2+1,nt=360，nz=1，大气的数据要根据数据的层次确定几层。
GrADS实用绘图--站点图 函数使用
存放在 系统变量 result中
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六. set gxout其它选项(D)2—print / fwrite
输出格式
set prnopts format(%g) line_n(8) blank_n(1) { |u}
LASG动力论坛版
数据写屏输出 set gxout print binary数据输出 set gxout fwrite
• 注意点
♥♥♥
– 为避免插值出现虚假结果, 参考网格的间隔与站点 间距相近为好; – 具体情况具体分析, 并不一定Cressman函数更好!
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LASG动力论坛版
六. 图形显示(D)2
• 变量定义技巧
— 站点绘图扩展
♥♥♥
– define命令只适用于格点数据; – 在当前缺省文件为格点数据时, 可以用define 命令将站点数填色(马赛克图) stat 按set fgvals指定值填网格颜色 print 网格填值 fwrite
findstn 寻找最近的站点 model 站点填图 stnmark 标记站点位置 value 标站点值
tserbarb 单站的风羽时间序列 tserwx 单站天气现象时间序列 wxsym 在站点上标记天气符号(set wxopt)
天气符号颜色
set wxcols #c1 #c2 …
字符大小
set digsize #inch
粗 细
set cthick #thick
颜 色
set ccolor #color
u,v,t,d,slp,Δp: 风,温度,露点,地面气压,变压 cloud: [1~9] 标记的类型, [20~25]云量: 20晴, 21少云, 22中云, 23多云, 24阴; 25缺测(M)
第二讲GrADS绘图的各种设置
符串中反斜杠表示起新行。
draw xlab string draw ylab string 分别在水平坐标轴或垂直坐标轴左侧写字符串
string，作为x轴或y轴的说明。
set annot color <thickness> 设置上述图注所用的颜色和线宽，缺省为白色，
线宽为6，该命令同时设置了坐标轴线以及刻 度的颜色和线宽，坐标刻度和标尺的线宽为图 注设置的线宽再减1。
例：draw title Geopotential Hight (October 2010)
set xyrev on 交换水平和垂oj 设置当前地图投影方式。
常用proj取值包括： latlon：缺省设置，用固定的投影角进行Lat/lon投影
； scaled：用不固定的投影角进行latlon投影，地图比例
失效； nps | sps：北半球|南半球极地投影； robinson：robinson投影，x：-180 180；y：-90 90 off：不画出地图，坐标轴也不代表lat/lon。
（缺省时即按数据描述文件的维数进行绘图。）
特别地， 当数据文件为全球多层次多时次资料时，例如全球
144*73*12的多时次资料，缺省时维数为x、y方向为 （0-360E，90S-90N），z方向和t为第一个点。
GrADS最擅长画2-D图，即全球数据的缺省维数。
维数说明分为两类：
set lon | lat | lev | time val1 <val2> set x | y | z | t val1 <val2> 两者对应于同一组数据，前者是地球坐标
set grid on|off|value|horizontal|vertical <style> <color>
draw xlab string draw ylab string 分别在水平坐标轴或垂直坐标轴左侧写字符串
string，作为x轴或y轴的说明。
set annot color <thickness> 设置上述图注所用的颜色和线宽，缺省为白色，
线宽为6，该命令同时设置了坐标轴线以及刻 度的颜色和线宽，坐标刻度和标尺的线宽为图 注设置的线宽再减1。
例：draw title Geopotential Hight (October 2010)
set xyrev on 交换水平和垂oj 设置当前地图投影方式。
常用proj取值包括： latlon：缺省设置，用固定的投影角进行Lat/lon投影
； scaled：用不固定的投影角进行latlon投影，地图比例
失效； nps | sps：北半球|南半球极地投影； robinson：robinson投影，x：-180 180；y：-90 90 off：不画出地图，坐标轴也不代表lat/lon。
（缺省时即按数据描述文件的维数进行绘图。）
特别地， 当数据文件为全球多层次多时次资料时，例如全球
144*73*12的多时次资料，缺省时维数为x、y方向为 （0-360E，90S-90N），z方向和t为第一个点。
GrADS最擅长画2-D图，即全球数据的缺省维数。
维数说明分为两类：
set lon | lat | lev | time val1 <val2> set x | y | z | t val1 <val2> 两者对应于同一组数据，前者是地球坐标
set grid on|off|value|horizontal|vertical <style> <color>
利用GrADS软件绘制公路图
１ ２６３ ６ ３ ． ７ ６ ． ７ ５ ７７６ ６ １
其 中经 纬 度 前 面 的 数 字 表 示 该 记 录 中点 的个 数 如果 在分 割过 程 中 出现一 条公 路被 分 割为几 个
记 录时 ．分 割处 的点是 上 个记 录 的末 点 是 下个 记 录
Ｉｎｎ ｍ ｅ）ｒ ｎ ｏ （ｕ ｂ ｒ ｌ ＝ｏ ｌｔ ｕ ｅ）ｒ ｔ ａ（ ｍｂｒ ｌ ｎ ＝ａ Ｉ Ｉｎｎ ｍ ｅ ＝ ） ＨＥ Ｆ（ ｏ（ｕ ｂ ｒ ＝０ Ｔ Ｎ ）
ｌ ｅ ｎ ｍｂ 后两 行是一 样 的 。 ４
（ ） 用ｆｒ ａ 软 件将 经 纬度 信 息按 Ｇ Ａ Ｓ 图 ２ 利 ｏｔ ｎ ｒ ＲＤ 地 文件 的格式 要求 写成 二进 制文 件 ，１ｘ ｉｈ ａ 。 ￣ ｓｈｇ ｗ ｙ 部分 １
程序 如下 ：
Ｄ １ ｉｅ１ Ｏ ｊ ，ｎ ， ＝ ｌ
ＷＲ Ｔ （０９９ ｌ （，ｔ） ＩＥ４，９）ｏ ｊｌ ０ ｎ ）ａ
ＥＮＤ ＤＯ
ｈａ（）ｌ ｅｄ１ ＝ ｈａ （＝ ｅｄ２ ｌ ）
ｎ ｅ ｓ ０ ｓｇ ＝
ＷＲ Ｔ （０９ ８ ｓ Ｉ Ｅ４ ， ） ｔ ９ ｒ
ｎ ｍｂ ｒ＝ ０ ｕ ｅ ＥＬＳ Ｅ
１ 引言 气 象 绘 图 软 件 Ｇ ａ ｓ（ ｆ Ａ ￣ ｓ ａ ｄ ｉ ｒｄ Ｇ ｄ ｎ ｙｉ ｎ Ｄ ｓ ｉ ｓ ．
参考 。 ２ Ｇｒ Ｄ Ａ Ｓ软件地 图格 式数 据说 明 由于Ｇ ＡＤ 软 件 系统 提供 的背 景 地 图分 辨 率 非 Ｒ Ｓ
ｐａＳ ｓ ｍ） 当今气 象 科研 领 域应 用 非 常广 泛 的一 ｌ ｙｔ 是 ｙ ｅ
格 点 资料 或者 站点 资料 ：数 据类 型 可 以是二 进制 或 信 息添 加 到 区域 图 中就 可 以得到 一张 信 息丰 富 的 区
其 中经 纬 度 前 面 的 数 字 表 示 该 记 录 中点 的个 数 如果 在分 割过 程 中 出现一 条公 路被 分 割为几 个
记 录时 ．分 割处 的点是 上 个记 录 的末 点 是 下个 记 录
Ｉｎｎ ｍ ｅ）ｒ ｎ ｏ （ｕ ｂ ｒ ｌ ＝ｏ ｌｔ ｕ ｅ）ｒ ｔ ａ（ ｍｂｒ ｌ ｎ ＝ａ Ｉ Ｉｎｎ ｍ ｅ ＝ ） ＨＥ Ｆ（ ｏ（ｕ ｂ ｒ ＝０ Ｔ Ｎ ）
ｌ ｅ ｎ ｍｂ 后两 行是一 样 的 。 ４
（ ） 用ｆｒ ａ 软 件将 经 纬度 信 息按 Ｇ Ａ Ｓ 图 ２ 利 ｏｔ ｎ ｒ ＲＤ 地 文件 的格式 要求 写成 二进 制文 件 ，１ｘ ｉｈ ａ 。 ￣ ｓｈｇ ｗ ｙ 部分 １
程序 如下 ：
Ｄ １ ｉｅ１ Ｏ ｊ ，ｎ ， ＝ ｌ
ＷＲ Ｔ （０９９ ｌ （，ｔ） ＩＥ４，９）ｏ ｊｌ ０ ｎ ）ａ
ＥＮＤ ＤＯ
ｈａ（）ｌ ｅｄ１ ＝ ｈａ （＝ ｅｄ２ ｌ ）
ｎ ｅ ｓ ０ ｓｇ ＝
ＷＲ Ｔ （０９ ８ ｓ Ｉ Ｅ４ ， ） ｔ ９ ｒ
ｎ ｍｂ ｒ＝ ０ ｕ ｅ ＥＬＳ Ｅ
１ 引言 气 象 绘 图 软 件 Ｇ ａ ｓ（ ｆ Ａ ￣ ｓ ａ ｄ ｉ ｒｄ Ｇ ｄ ｎ ｙｉ ｎ Ｄ ｓ ｉ ｓ ．
参考 。 ２ Ｇｒ Ｄ Ａ Ｓ软件地 图格 式数 据说 明 由于Ｇ ＡＤ 软 件 系统 提供 的背 景 地 图分 辨 率 非 Ｒ Ｓ
ｐａＳ ｓ ｍ） 当今气 象 科研 领 域应 用 非 常广 泛 的一 ｌ ｙｔ 是 ｙ ｅ
格 点 资料 或者 站点 资料 ：数 据类 型 可 以是二 进制 或 信 息添 加 到 区域 图 中就 可 以得到 一张 信 息丰 富 的 区
GrADS实用绘图--图形显示
x, y 包含所有的点 z, t 取第一个点 1.GrADS最擅长画2-D图 2. 全球数据的缺省维数♥♥♥
• 改变维数环境
‘set ‘set ‘set ‘set x 1 10’ y 1 10’ z 6’ t 15’ ‘set lon 120 180’ ‘set lat -20 20’ ‘set lev 500’ ‘set time 00z01jan2007’
3
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
本节内容提要
• 基本概念
– 数据文件 – .ctl文件 – 维数环境
— 格点绘图
• 内建图形样式及其定制
– 1-D序列图 – 2-D平面图 – 定制
• 自由图形 • 动画*
4
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
基本概念
– 数据文件 – 数据描述文件*.ctl
• 绘图区范围设置
ga-> set parea 1 10.5 1 8
9
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
— 实现一页多图
• 将画布分成几个小的虚页
panels_demo.gs ~ 各虚页相对独立, 不能跨虚页作图写字符
• 在一个虚页上设置多个绘图区
pages.gs
• 设置绘图窗口尺寸
‘set xsize x y’
7
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
内建图形及其定制
– 布局/ 一页多图
• 画布/ 虚页/ 绘图区大小
— 格点绘图
命令顺序 set display draw print
– 图形类型
• 等值线/ 填色/ 流线/ 风矢/ 站点/…
– 图形要素
• • • • • 标题/ 标值 坐标和坐标轴 线型/颜色/标记 字符/天气符号 地图底图 / 投影方式 / 分辨率
• 改变维数环境
‘set ‘set ‘set ‘set x 1 10’ y 1 10’ z 6’ t 15’ ‘set lon 120 180’ ‘set lat -20 20’ ‘set lev 500’ ‘set time 00z01jan2007’
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LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
本节内容提要
• 基本概念
– 数据文件 – .ctl文件 – 维数环境
— 格点绘图
• 内建图形样式及其定制
– 1-D序列图 – 2-D平面图 – 定制
• 自由图形 • 动画*
4
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
基本概念
– 数据文件 – 数据描述文件*.ctl
• 绘图区范围设置
ga-> set parea 1 10.5 1 8
9
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
— 实现一页多图
• 将画布分成几个小的虚页
panels_demo.gs ~ 各虚页相对独立, 不能跨虚页作图写字符
• 在一个虚页上设置多个绘图区
pages.gs
• 设置绘图窗口尺寸
‘set xsize x y’
7
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
内建图形及其定制
– 布局/ 一页多图
• 画布/ 虚页/ 绘图区大小
— 格点绘图
命令顺序 set display draw print
– 图形类型
• 等值线/ 填色/ 流线/ 风矢/ 站点/…
– 图形要素
• • • • • 标题/ 标值 坐标和坐标轴 线型/颜色/标记 字符/天气符号 地图底图 / 投影方式 / 分辨率
GrADS绘图学习技巧与实例(阿木)
以下技巧总结都是笔者从学习实践过程中总结出来的，基本的问题。
不求全面，希望对读者学习有用，如果有问题，敬请留言指正，以促进交流学习！（笔者：阿木）1、软件综述：grads软件是一款绘图软件除了绘制图形，还可以提取数据，主要应用是在大气科学中，当然只要是数据处理成grads能够读取的数据文件就可以进行相关绘图。
软件版本问题，软件本身不是很大，我接触到1.8、1.9、2.0版本的，1.8版本的安装很多情况还要修改环境变量、1.9版本的不识别‘sdfopen’命令，最稳定的版本是2.0版本，所以笔者推荐学习者安装2.0版本，选择默认安装路径就可以。
2、文件类型简述：grads处理的是网格数据，可以处理的数据类型有：grd、grib、nc（海洋常用的数据），cdf（雷达卫星数据），其中nc、cdf数据都是自带描述文件，不需要ctl，grib数据要通过命令生成ctl、index数据才可以调用，常用的是grd数据，需要ctl。
3、数据文件转换：grads软件识别的数据是二进制无格式数据，文件类型是‘binary’，写入和生成时是不需要格式的如read(20) sst(i,j,iz,it),20为文件号，通常是十进制数据与grd数据间转换，这里给一个grd转换成txt数据的fortran程序：parameter(nx=56,ny=41,nz=1,nt=360)dimension sst(nx,ny,nz,nt)real sstopen(15,file='sst.grd',form='binary') ！固定的用form=‘binary’就是二进制数据open(16,file='sst.txt') ！新建txt文件do it=1,ntdo iz=1,nzread(15) ((sst(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) ！read后只有文件号，数据是无格式的enddoenddodo it=1,ntdo iz=1,nzwrite(16,*) ((sst(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) ！输出时是txt文件可直接看的数据，有格式输出，有*enddoenddoclose(15)close(16)end写程序时：注意格点数要与数据对应，如：上程序对应的数据是经度90~200，纬度-20~60，时间：1971.01~2000.12共360个月的海面温度数据，数据格点精度2*2 ，nx=(200-90)/2+1,ny=(60-(-20))/2+1,nt=360，nz=1，大气的数据要根据数据的层次确定几层。
GrADS精致绘图说讲解
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 <fill_color> <out_color> <hi/lo>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绘图实习
实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立一、实习资料：现在“data”文件夹下有ASCII码数据资料文件：月平均风场 (u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat)、月平均高度场 (hgt500.dat)，2002.1-2005.12共48个月，资料的水平网格范围是M×N个网格点（M=37，N=17）,分辨率为2.5°×2.5°，自西向东经度60-150°E，由南至北纬度0-40°N。
二、实习要求：编写出将ASCII码数据资料文件：月平均风场和月平均高度场分别转换成二进制无格式直接存取（GrADS数据格式）文件（uv.grd和hgt.grd文件）的Fortran程序，给出相应的数据描述文件（uv.ctl和hgt.ctl文件），并利用GrADS基本操作命令显示该地区850hPa和200hpa uv风场，最后保存图形。
三、实习目的：通过编写该程序，进一步熟悉数据GrADS的数据格式，熟练编写将ASCII码数据转换为二进制格式的Fortran程序以及建立相应的CTL文件。
四、实习步骤：4.1 利用“写字板”程序打开*.dat数据文件，熟悉该数据资料；4.2 按要求编写Fortran程序，将所给的ASCII码数据资料文件转换成二进制无格式直接存取文件，结果保存为mhy.grd；4.3 通过“写字板”或“记事本”程序编写相应的数据描述文件，保存为mhy.ctl；4.4 画出2002年1月850hpa风场图，与图1比较验证数据正确性；4.5 利用GrADS基本操作命令（open,display,print等）显示2002年7月850hpa和200hpa uv 风场图形；4.5 完成实习报告1）说明所用资料资料名称：月平均风场(u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat)；月平均高度场(hgt500.dat)范围：60~150E，0~40N.层次：风场，850 hPa、200hPa；高度场，500hPa；时段：2002.1~2005.12共48个月。
GrADS画图入门
ga-> q files File 1 : TC0801-StrkPro024 2008041714 Descriptor: strike024_041714.ctl Binary: strike024_041714.dat File 2 : TC0801-StrkPro024 2008041720 Descriptor: strike024_041720.ctl Binary: strike024_041720.dat
命令：query dims
ga-> q dims Default file number is: 1 X is varying Lon = 100 to 150 X = 1 to 101 Y is varying Lat = 0 to 40 Y = 1 to 81 Z is fixed Lev = 1000 Z = 1 T is fixed Time = 00Z19JUL2005 T = 1
命令：open filename2.ctl
ga-> open strike024_041720 Scanning description file: strike024_041720 Data file strike024_041720.dat is open as file 2
查询命令
命令：query files
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
• 3、图形显示类型及绘图设置：
set cmax 90 不画超过90（不含）以上的等值线 set clevs 495 523 534 556 560 564 572 584 588 set ccols 1 2 3 4 5 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。
命令：query dims
ga-> q dims Default file number is: 1 X is varying Lon = 100 to 150 X = 1 to 101 Y is varying Lat = 0 to 40 Y = 1 to 81 Z is fixed Lev = 1000 Z = 1 T is fixed Time = 00Z19JUL2005 T = 1
命令：open filename2.ctl
ga-> open strike024_041720 Scanning description file: strike024_041720 Data file strike024_041720.dat is open as file 2
查询命令
命令：query files
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
• 3、图形显示类型及绘图设置：
set cmax 90 不画超过90（不含）以上的等值线 set clevs 495 523 534 556 560 564 572 584 588 set ccols 1 2 3 4 5 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。
GrADS实用绘图--站点图 函数使用
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六. 图形显示(D)2
本节内容提要
— 站点绘图
• 适用站点资料的内建图形样式及其定制 • 站点处理的局限性和技巧
变量的引用格式 – defiine – 函数的使用
–
• set gxout其它选项*
– stat/ print/ fwrite
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set gxout 图形类型
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六. set gxout其它选项(D)2
站点数据值输出
set stnprint on | off
ga-> set stat on ga-> d tem
—stat
统计信息 set gxout stat
ga-> set gxout stat ga-> d tem Data Type = grid Dimensions = 0 1 I Dimension = 36 to 109 Linear -2.5 5 J Dimension = 1 to 36 Linear -87.5 5 Sizes = 74 36 2664 Undef value = -32767 Undef count = 0 Valid count = 2664 Min, Max = -48.8 32 Cmin, cmax, cint = -40 30 10 Stats[sum,sumsqr,root(sumsqr),n]: 8574.9 1.14741e+06 1071.17 2664 Stats[(sum,sumsqr,root(sumsqr))/n]: 3.21881 430.708 20.7535 Stats[(sum,sumsqr,root(sumsqr))/(n-1)]: 3.22002 430.87 20.7574 Stats[(sigma,var)(n)]: 20.5024 420.348 Stats[(sigma,var)(n-1)]: 20.5062 420.506
第一讲-GrADS绘图软件基础知识
GrADS软件的优点
1）软件的专业性强，它是专门为从事气象研究 的科研和业务人员开发的，因此特别适用于气象 数据资料的分析和显示；
2）软件适用于多种操作系统，如Windows7， Linux和工作站下的Unix等； 3）软件采用命令输入和图形显示交互式的操作 方式
GrADS操作界面由命令窗口和图形显示窗口组成， 在命令窗输入命令，则在图形窗出现相应图形，这种 操作方式简单直观，容易理解和使用。
GrADS主要功能
1）可以处理四维数据，包含经度、纬度、层次和 时间； 2）可以处理多种数据格式，包括二进制数据格式 ，GRIB格式，NetCDF格式等通用数据格式； 3）可以对数据进行再加工，如fwrite语句； 4）可以显示多种类型图形； 5）可以精细设置各种绘图要素； 6）可以按多种方式存储图形文件； 7）提供多种后期处理的软件工具。
授课方式
本课程一半学时为老师讲授，另一半学 时为学生上机实习，老师在一旁指导。
每周上课边讲授边上机实习，有利于学 生及时消化掌握老师讲授的知识，使教 学效果达到最好。
总评成绩
平时成绩：40%
包括考勤、课堂作业、课后作业等
期末成绩：60%
机考
课程内容
第一章 气象绘图软件GrADS基础知识 第二章 GrADS绘图的各种设置 第三章 变量和函数的定义及功能 第四章 站点数据格式及绘制站点图 第五章 气象数据的处理 第六章 其他气象常用绘图软件简介（选讲）
多时刻多个层次多个变量的数据存放次序
数据文件的读取和写入
Readuwnd.f90
数据描述文件（即.ctl文件）（例）：
DSET ua.dat
TITLE Upper Air Data
DTYPE grid
GrADS实用绘图--脚本编程
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八. 批处理和脚本语言(S)
— 脚本编程关键运算范例 范例2－相应的.ctl文件
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范例2－格式转换
‘sdfopen uwnd.2000.nc’ ‘set gxout fwrite’ ‘set fwrite uwnd.500.feb1.bin’ ‘set lev 500’ ‘set time 1feb2000’ ‘set x 1 144’ * 缺省维数是 1~145 ! ‘set y 37 73’ * 取北半球 ‘d uwnd’ ‘disable fwrite’
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GrADS实用绘图
第五讲 脚本编程/图形保存
＝Funny @ LASG动力论坛＝
— 2007年8月22日—
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内容提要
请注意标记♥♥♥的地方
第 五 讲
一． 引言 二． GrADS绘图软件包安装 三． 运行GrADS绘图软件包 四． 图形显示(D)1 — 格点绘图 五． 数据准备(Gr) 六． 图形显示(D)2 — 站点绘图 七． 数据分析(A) — 函数的使用 八． 批处理和脚本语言(S) 九． 图形保存和转换
下拉菜单
‘set dropmenu fc bc oc1 oc2 tfc tbc toc1 toc2 bfc bbc boc1 boc2 soc1 soc2 thick ’ ‘draw dropmenu #widget[0~64] xc yc width height text ’
对话框
‘set dialog #strcol #fcol #bkcol #linecol #thk { | numeric | n }’ ‘q dialog { | xc yc width height } { prompt_string | prompt_and_initial_string }’ say result
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– 运行GrADS安装程序,建议安装到盘区根目录下
• 如 C:\PcGrADS 或 D:\PcGrADS • 安装后, PcGrADS目录下的子目录主要有
– dat/ – lib/ – win32/ win32e/ 字体, 底图, 要素单位udunits.dat 批处理脚本 执行文件(X-Win32版本) 执行文件(win32e版本)
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一. 引
• GrADS的功能
– 绘图
• 能填绘天气图
言
– 作为数据格式转换的工具 – 简单统计和计算 – 特定物理量计算
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一. 引
• 本节内容回顾
言
• 气象常用绘图工具及选择 • 一般性的绘图步骤 • GrADS主页和中文讨论区 • 实用文档
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二. GrADS绘图软件包的安装
• 关于地图底图
– GrADS自带的底图mres和hires在我国西南国界与 实际不符!! (请以实际行动爱国哦)
– 新增的底图文件下载
/cgi-bin/forum/forums.cgi?forum=3
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二. GrADS绘图软件包的安装
• 操作系统
– Windows / Linux / UNIX / Mac OSX
• 其它要求
– 仿UNIX图形环境 (X server) ♥♥♥
• 版本选择
– Linux / UNIX : – Windows: V1.9 V1.8 sl 11
• x-win32 (需要额外安装 X server/ Cygwin-X) • win32e
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三. 运行GrADS绘图软件包
• X-win32版本需先启动 X server • 从命令行 cd 进入你的工作目录 • 运行GrADS
横放纸(风景画方式) 竖放纸(肖像画方式) 横放纸/无图形窗批处理 竖放纸, 进入GrADS 后立即运行 initial.gs • $ grads –bpcx “draw.gs” ↵ 竖放纸, 进入GrADS 执行完draw.gs后退出 $ 表示系统的命令提示符, 在windows下, 可以是 d:\mydata > • • • • • $ $ $ $ $ grads ↵ grads –l ↵ grads –p ↵ grads –bl ↵ grads –pc “run initial.gs” ↵
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二. GrADS绘图软件包的安装
• Windows下的安装(1)
– 安装X server (仅X-win32版本需要)
• MicroImages X server (轻巧,但图形窗内容被覆盖后无法刷新恢复) • X manager • Cygwin-X (软件“冲突”的解决) (LASG动力论坛精华版)
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二. GrADS绘图软件包的安装
GrADs 1.8sl11 GrADS 1.9b4 DEC Alpha Alpha Intel/LINUX Linux RH7.1; RH9; RHE3 SUN Sol55 Sun99 Mac OSX Darwin Drawin SGI/IRIX Irix6 irix6 IBM/AIX Aix MS Windows Xwin32(Xserver) Win32e
• 关闭数据文件
ga-> close 3 ↵ ga-> close 2 ↵ ga-> close 1 ↵
文件打开从1 开始依次编号, 文件关闭时先 关闭序号最大 的文件
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三. 运行GrADS绘图软件包
• 设置维数环境
ga-> set x 1 73 ↵ ga-> set lat -20 60 ↵ ga-> set lev 850 ↵ ga-> set time 00z01Apr2007 ↵
♥♥♥
18LASG动ຫໍສະໝຸດ 论坛版二. GrADS绘图软件包的安装
• Windows下的安装(2)
– 设置环境变量 ♥♥♥ “我的电脑”右键菜单 属性 高级 环境变量
• 新建变量 GASDIR c:\PcGrADS\dat GASCRP c:\PcGrADS\lib GAUDFT c:\PcGrADS\udft\udft.list • 修改PATH变量, 增加路径 c:\PcGrADS\win32;c:\PcGrADS\lib;c:\PcGrADS\dat;
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二. GrADS绘图软件包的安装
• 备份
– dat\ 目录的内容 – lib\ 目录的内容 – udft\ 目录的内容
最具扩展性的内容都保存在这几个目录下, 这也是分目 录存放不同文件的好处.
• 搬家
– 将整个PcGrADS\目录完整拷贝 – 按照前述的环境变量设置方法设置好环境变量
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二. GrADS绘图软件包的安装
• Linux / UNIX下的安装(1)
– 将软件包解压缩到某个目录, 如
/usr/local/grads
– 为便于管理, 可分子目录 分别存放
不同 版本 可通 用
• bin/ • dat/
不 执行文件 gradsc, gradsnc, 等 可 字体 font0.dat ~ font5.dat 缺 地图底图 lowres, mres, hires 等 少 • lib/ 脚本库 cbar.gs 等 • udft/ 用户自定义函数 (LASG动力论坛精华版)
– 数据准备 – 图样选择 – 定制 – 结果保存
言
( 万变不离其宗 ! )
• 自动化绘图
– 批处理脚本编写技巧
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一. 引
– – – – Gr A D S
言
• GrADS: Grid Analysis and Display System
格点 / 站点 —— 擅长格点数据处理 数据分析 —— 简单的计算和诊断 图形显示 —— 图样选择、定制、保存 我喜欢把这个S理解成 脚本(Script)编程
内容提要
请注意标记♥♥♥的地方 第 一 讲
一． 引言 二． GrADS绘图软件包安装 三． 运行GrADS绘图软件包 四． 图形显示(D)1 — 格点绘图 五． 数据准备(Gr) 六． 图形显示(D)2 — 站点绘图 七． 数据分析(A) — 函数的使用 八． 批处理和脚本语言(S) 九． 图形保存和转换
言
1D图(线/直方/风玫瑰/散点/…图) 1D图(线/直方/风玫瑰/散点/…图) 1D(线/直方/散点)图, 2D平面图 2D平面图, 3D曲面图 1D图, 2D平面图, 3D曲面图 1D图, 2D平面图, 3D曲面图 1D图, 2D平面图, 3D曲面图
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一. 引
• 一般绘图步骤
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三. 运行GrADS绘图软件包
• 打开数据
ga-> open test.ctl ↵ ga-> sdfopen test.nc ↵ ga-> xdfopen test.ddf ↵ 后缀的命名惯例 稍后介绍
• 查询
ga-> query ctlinfo 1 ↵ ga-> q file 2 ↵ ga-> q files ↵
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一. 引
• GrADS实用文档
言
– LASG编 《GrADS实用手册》 ♥♥♥ 中文, 较全面, 可用来自学 – GrADS reference card 英文, 绘图命令和函数速查 – GrADS scripting language reference card 英文, 脚本语言语法速查 – GrADS Documentation Index 联机英文索引, 最全面
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二. GrADS绘图软件包的安装
• Linux / UNIX下的安装(2)
– 设置环境变量 ♥♥♥很重要
• Cshell, 在 .cshrc 文件中添加: # 执行文件路径 setenv PATH /usr/local/grads/bin:${PATH} # 字体和底图文件路径 setenv GADDIR /usr/local/grads/dat # 脚本库的路径 setenv GASCRP /usr/local/grads/lib # 用户自定义函数的列表文件 setenv GAUDFT /usr/local/grads/udft/udft.list
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GrADS实用绘图
第一讲 基本操作
＝Funny @ LASG动力论坛＝ — 2008年1月21日—
版权所有, 欢迎传播, 请保持文档完整性
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内容提要
请注意标记♥♥♥的地方 第 一 讲
一． 引言 二． GrADS绘图软件包安装 三． 运行GrADS绘图软件包 四． 图形显示(D)1 — 格点绘图 五． 数据准备(Gr) 六． 图形显示(D)2 — 站点绘图 七． 数据分析(A) — 函数的使用 八． 批处理和脚本语言(S) 九． 图形保存和转换
• Windows
– ftp://192.239.84.50/grads/1.8/grads-1.8sl11-xwin32.exe – ftp://192.239.84.50/grads/1.8/grads-1.8sl11-win32e.exe
• 其他
– 联机英文文档 ftp://192.239.84.50/grads/gadoc_files.tar.gz – 脚本库 http://192.239.84.50/grads/gadoc/library.html – 测试数据包 ftp://192.239.84.50/grads/example.tar.Z