grads
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GrADS的函数分两类,一类是对格点/站点数据执行运算的,这一类我们姑且称之为分析函数;另一类是脚本编程(gs)时使用的, 这后一类我们姑且称之为脚本函数.第一类分析函数又分为格点分析和站点分析两个子类:1) 格点分析绝对值abs(expr)余弦/反余弦cos(expr) acos(expr)正弦/反正弦sin(expr) asin(expr)正切/反正切tan(expr) atan2(expr1, expr2) [expr1/expr2]指数exp(expr)对数log(expr) log10(expr)幂函数pow(expr1, expr2) expr1expr2直角三角形的弦长/全风速mag(u_expr, v_expr)sqrt(u*u+v*v)平方根sqrt(expr)加权/不加权平均ave (expr, dim_expr1,dim_expr2, tincr, { |-b } ) mean()加权/不加权区域平均aave (expr, { xdim1,xdim2,ydim1,ydim2 | global | g } ) amean()剔除值后时间求平均tmave (undefine_or_weight_expr, expr, texpr1, texpr2)加权/不加权区域和asum (expr, { xdim1,xdim2, ydim1, ydim2| global | g } ) asumg()质量加权垂直积分vint (ps_expr, expr, top)普通积分gint (expr)最大/小值Max (expr, dim1, dim2, tincr) min()最大/小值所在格点Maxloc (expr, dim1,dim2, tincr) minloc()空间相关/回归scorr (expr1,expr2, {xdim1, xdim2, ydim1, ydim2| global | g}) sregr() 时间相关/回归tcorr (expr1, expr2, tdim1, tdim2) tregr()常数const (expr, const, { | -u | -a } )剔除maskout (expr, mask_expr )跳点skip (expr, skip_x, skip_y )加权9点平滑smth9 ( expr )1-D 3点平滑中央差分cdiff ( expr, dim )时间循环tloop (expr)极值位置maxloc (expr, dim1, dim2, tincr)minloc()特征值位置findlvl (expr, expr_to_find, lev1, lev2)气象上物理量计算的函数:虚温,相对湿度求比湿tvrh2q(tv_expr, rh_expr)g/g虚温,相对湿度求温度tvrh2t(tv_expr, rh_expr)degK垂直涡度hcurl(u_expr, v_expr)中央差求水平散度hdivg(expr1, expr2)全风速mag(u_expr, v_expr)2) 站点分析从格点插到站点gr2stn(grid_expr, { stn_expr | lon, lat }, -a )收集生成格点场coll2gr(cnum, { num | -u } )Cressman插值oacres(grid_expr, stn_expr, radii, 1st_guess)网格平均oabin(grid_expr, stn_expr, { -f | -c } )时间平均stnave(expr, dexpr1, dexpr2, -m count)时间序列最小值stnmin(expr, dexpr1, dexpr2, -m count)时间序列最大值stnmax(expr, dexpr1, dexpr2, -m count)转成1-D格点序列s2g1d(expr)所有数学函数abs,cos,acos,sin,asin,tan,atan2,exp,log,log10,pow,mag,sqrt第二类, 脚本函数包括有:abs, log, log10 : math_abs, math_log, math_log10sin, cos, tan : math_sin, math_cos, math_tanasin, acos, atan2: math_asin, math_acos, math_atanmath_sinh, math_cosh, math_tanhmath_asinh, math_acosh, math_atanhpow, sqrt : math_pow, math_sqrt, math_exp取整: math_nint, math_int求余: math_fmod, math_mod字符串处理函数: math_strlen, valnum, wrdpos, strlensublin, subwrd, substr数值格式转换函数: math_format文件操作函数: read, write, close。
GrADS绘图软件安装于入门目录第一章GrADS绘图软件概述1. GrADS绘图软件简介2. GrADS绘图软件的安装(windows环境)3.1 在windows环境下安装GrADS软件包第二章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命令的使用第二章GrADS绘图软件概述1 GrADS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届丁自由软件,可以从Internet上免费获得。
可运行丁各种Windows和Unix工作平■台。
GrADS可用丁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特别适用丁气象类数据的分析。
但也完全可以用丁更广泛类型的数据分GrADS有多种显示方式:等值线、流线、欠量图、风欠量图、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。
如求平■均;计算涡度、散度、垂直积分、计算差分等。
图形可以按多种格式存储:ps、png、jpg、tiff、gif、windows metafile等。
自身以metafile格式存储。
提供多种辅助工具软件。
如看图、打印、图形格式转换(gv)等工具。
2 Internet 上的GrADS 资源2.1 GrADS 在Internet 上的主页GrADS 主贞地址:/grads从GrADS主贞上可以找到预编译好了的适合丁windows环境下的GrADS软件包,2.2 windows环境下GrADS资源grads-2Qa7.oga.3-win32_superpack.exe ------------------------ G rADS软件包安装执行程序。
第一讲 GrADS简介一、G r A D S的应用领域及其功能*GrADS的全称:“The Grid Analysis and Display System”*应用领域:可在UNIX工作站以及个人微机上进行地球科学领域的数据资料分析和绘图*功能:对数据进行访问、分析和绘图1.可以根据需要绘制单线图、直方图、等值线图、填色等值线图、流线图、矢量图、站点模型图等各类图形.2.用描述语言编程,达到理想的绘图效果3.可以把在GrADS中绘制的图形以文件的形式保存起来,以备对其进行编辑4.调用GrADS的内部函数,能够对数据进行某些特定的计算,然后输出计算结果二、GrADS中常用的基本概念*数据格式:GrADS能够识别的数据为二进制无格式直接或顺序记录格式,该种格式数据的生成可以通过Fortran语言编程来实现。
*数据类型:格点数据(NCEP/NCAR的再分析资料)、站点数据(站点实测资料)、Grib数据(NMC产品)。
*维数环境:GrADS的操作对象为4维的数据集(4D data set),包括空间三维(纬度、经度、高度)和时间一维。
可以固定其中的一维或者几维以获得低于四维的数据子集。
此概念是对于格点资料而言的。
维数环境的定义可以在两种坐标上进行。
一种是地球坐标(world coordinate),以经纬度为度量单位;一种是格点坐标(grid coordinate),以网格点数为度量单位。
*几种文件类型:*.dat―数据文件*.ctl—原始数据描述文件*.gs―GrADS控制文件,用命令run执行之*.exe―GrADS在DOS环境下的各种执行文件三、启动和退出GrADS*启动GrADS的两种方式:1.在dos环境下直接输入grads命令即:切换到MS-DOS方式,进入到F:\pcgrads\msdos子目录下输入:grads回车2.从windows桌面上的“我的电脑”进入F:\pcgrads\子目录,然后双击g.exe图标*注意:在启动GrADS时,系统会问你以何种方式进入。
GRADS (Grid Analysis and Display System)概要内容提要一、GrADS绘图软件包的安装和运行二、GrADS绘图基本步骤三、GrADS绘图需要的三类型文件四、GrADS基本命令五、Fortran中如何读写二进制文件六、数据描述文件和gs文件简介一、GrADS绘图软件包的安装和运行1、演示安装2、启动GrADS1)双击grads图标2)绘画形式的选择风景画(横放):11⨯8.5 英寸(缺省)肖像画形式(竖放):肖像画形式是8.5 ⨯11 英寸3)GrADS的工作窗口分为两类:文本窗口:键入GrADS命令图形窗口。
显示所产生的图形两窗口之间可以切换。
二、GrADS绘图的基本步骤1、准备好了绘图资料(包括数据资料*.grd和数据描述文件*.ctl)2、启动GrADS3、打开数据描述文件(*.ctl)4、设置维数环境(set)5、生成图形文件6、查看图形文件(gv32.exe)例如:打开描述文件1)Open filename(盘符:路径/数据描述文件名)注意:启动GrADS后首先需打开至少一个数据描述文件2)显示变量图像D varname三、GrADS绘图需要的三类型文件.grd文件:这种文件格式为二进制无格式文件,可以是格点或站点资料,是从其他气象数据转化而来。
格点资料可以是直接存取或者顺序存取。
对格点资料而言,是一个五纬数据场,即时空、变量维(x/y/z/t/var).ctl文件:数据描述文件,纯ASCII码文件。
是对数据信息的描述,包括数据名称、时空范围、变量说明等。
.gs文件:GrADS控制文件,也是一个纯文本文件。
由GrADS描述(脚本)语言(Scripts Language)写成的批处理GrADS系统设置和命令。
.gmf文件:GrADS系统图元输出文件,由gv.exe或者gv32.exe查看。
*.grd:数据文件,无格式直接存取文件。
*.ctl:数据描述文件*.gs:GrADS命令批处理文件四、基本操作命令命令浏览1. open 打开数据描述文件2. d 显示一个GrADS "表达式“3. set 设置在绘图中所需要的环境变量1)地球坐标(world coordinates):set lat val1 <val2>set lon val1 <val2>set lev val1 <val2>set time val1 <val2>2)格点坐标(grid coordinates):set x val1 <val2>set y val1 <val2>set z val1 <val2>set t val1 <val2>当键入一个值时,该维--"固定";当键入两个值时,该维--"变化"。
GRADS (Grid Analysis and Display System)讲义(10)GrADS 描述语言及编程一、描述语言概述描述语言是GrADS软件包中自带的高级语言,可以用于GrADS的高级操作,更方便地使用GrADS的功能。
通过描述语言可以编写具有复杂功能的命令集(即gs文件)。
二、gs文件中的两类型语句1)描述语句:不用引号,需要经过编译的。
2)指令性语句:GrADS命令,需用引号括起来。
通过描述语句来控制指令描述语言用到指令性语句中要用引号,即,i=1‘set t ‘i’’(或者‘set t ’ i )三、描述语言程序特点1、程序通过GrADS的run命令来编译执行;run file-name options2、可以有变量、流程控制也可以执行GrADS 的命令。
3、描述语言可以1)编写函数子程序,2)制作屏幕菜单,3)可以显示动画图形,4)可以使用从GrADS的query命令中得到的信息作注释等。
3、描述语言的所有变量都是字符串型的,描述变量可以进行计算。
流程控制是通过if/else/endif和while/endwhile语句块实现。
循环过程可以用continue或break命令改变。
变量中包含的或者由表达式结果产生的字符串可以作为GrADS命令项使用。
而由GrADS命令执行后产生的文字结果可以读入变量并在描述语言程序中使用。
描述语言也支持函数子程序功能。
四、描述语言的组成1、一个描述语言程序是由许多语句组成,每个语句之间由换行号或分号分隔。
2、下面是GrADS描述语言中语句的类型:赋值语句If / Else / Endifwhile / endwhilebreak / continuefunction header / returnsay / pull3、描述表达式描述表达式是由运算对象和运算符组成。
运算对象:描述变量、子程序函数或常数;运算符:数学、逻辑或连结运算符。
下面分别介绍变量、运算符、表达式4、描述语言变量1)构成变量名是由1至8个字符组成,以字母开头,仅可以包含字母和数字,变量名区分大小写。