GrADS绘图软件安装及入门

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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)
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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基础绘》课件

GrADS的主要应用领域
GrADS被广泛应用于气象学、气候学、海洋学、环境科学等领域的数据处理和可视化。
安装及环境配置
1
GrADS的安装步骤
详细介绍如何下载、安装和配置GrADS软件。
2
GrADS环境的配置
探索如何设置和调整GrADS的环境变量以适应个人需求。
3
GrADS的基本设置
了解GrADS的基本设置和首选项，以优化您的工作流程。
GrADS与其他软件集成
GrADS和Python的数据交互
探索如何结合GrADS和 Python的强大功能，进行数据交互和自动化处理。
GrADS与Matlab的数据联动
了解如何在GrADS和Matlab 之间无缝传递数据，实现更多分析和可视化功能。
GrADS在GIS领域的应用
发现如何将GrADS与地理信息系统（GIS）工具结合，实现空间数据的分析和可视化。
总结
GrADS的优缺点评价
综合评价GrADS的优点和不足，帮助您了解该工具是否适合自己的数据可视化需求。
GrADS使用心得交流
分享使用GrADS的一些心得体会和实用技巧，促进经验交流和学习。
GrADS高阶绘图技能
GrADS高级绘图基础
学习如何创建精美且高度可定制的数据可视化图表，彰显数据的特点和趋势。
GrADS图像调整及美化
发掘GrADS图像调整和美化工具，使您的图表更具吸引力和专业性。
GrADS数据可视化技巧
了解如何创建交互式、动态和多维数据可视化，提升数据沟通的效果。
GrADS案例分析
1
GrADS数据处理应用案例
2
分享一些使用GrADS进行数据处理和

3.GrADS软件介绍1

1. 软件安装
• Opengrads 软件包
• 点击 addtopath 脚本，自动添加路径
Grads的环境变量设置
在Path中添加： D:\OpenGrADS\Contents\Cygwin\Versions\2.0.a 9.oga.1\i686
新建环境变量： GADDIR，变量值为： D:\OpenGrADS\Contents\Resources\SampleDatas ets GASCRP，变量值为： D:\OpenGrADS\Contents\Resou文件
• .dat：数据文件，后缀可自定义，但格式必须为二进制无格式直接或顺序存取方式，整个数据集是一个大的五维数据场，存放时以二维数据组片的形式按水平、垂直、物理变量、时间序列的顺序排放。 • .ctl：原始数据说明文件。描述原始数据集的基本信息，包括数据集文件名、数据类型、数据结构、变量描述等。 • .gs：GRADS控制文件。用GRADS命令RUN执行之，内含用描述语言写成的批处理 GRADS系统设置和命令，可集成处理GRADS命令。
GrADS软件介绍
Grid Analysis and Display System
运行环境及基本功能介绍
1. 软件安装 2. 运行环境命令窗与图形窗； Landscape 与 Portrait（Y或N）选项的区别 3. 基本命令和基本文件 open， display（d），clear（c） dat文件，ctl文件，gs文件
2. 运行环境
Landscape
Portrait
命令行: ga->
3. 基本命令和基本文件
基本命令： open(sdfopen)， display（d），clear（c）基本文件： dat文件，ctl文件，gs文件

liGrads讲义(1)

Last Update: Feb 25, 2008GRADS (Grid Analysis and Display System)讲义（1）内容提要一、引言二、GrADS绘图软件包的安装三、运行GrADS绘图软件包一、引言1．绘图工具的选择1）实用2）方便3）美观4）高效5）取长补短；不同的软件可相互补充使用。

2．气象常用绘图软件MICAPSExcel------1D形Grapher----1DGrADS----1D和2D平面图Surfer-----2D平面图和3D曲面NCL----1D、2D平面图和3D曲面Vis5D----1D、2D平面图和3D曲面MatLab---1D、2D平面图和3D曲面3．学习GrADS软件的目的和要求1）侧重于画图及图形美观，为毕业论文做准备。

2）熟悉基本概念及基本绘图指令，学会简单编程。

4．为什么选择GrADS软件1）专门为从事大气海洋研究的科研和业务人员设计（COLA的Brian Doty）。

2）完全免费的软件。

GrADS主页/grads/中文讨论区：LASG动力论坛（中文手册下载、讨论）3）需要读取的数据文件是无格式数据文件，体积小，运算速度快。

4）可以在目前流行的操作系统下安装，如PC 的Windows系列, Linux, 和工作站下的UNIX.5、实用文档1）GrADS绘图基础教程马红云等2）LASG编《GrADS适用手册》3）GrADS reference card---绘图命令和函数查询放在手边，随时查找命令。

二、GrADS绘图软件包的安装1、运行Grads所需要的环境1）80486处理器2）Windows9X或WinNT4.03）16M以上内存4）全部安装需要大约20M空间，小型安装需要10M空间，考虑到运行操作系统，建议硬盘空间预留至少150M空间。

5）必须要首先预装X－Server，来达到Windows 和Grads软件之间的交流。

6）GrADS1.8sl9.win32(需要X－Server)GrADS1.8sl11.win32e2、为什么要必须安装X-Server1）从本质上讲，运行在Windows模式下面的Grads软件在软件内核上是UNIX模块。

GrADS画图入门

设置 set gxout shaded
（缺省）
命令：
display express
ga-> d strp Contouring: 0 to 100 interval 10
设置：
set *** ###
维数参数设置等值线设置
Set set Set set lon 100 cint 15 120 指定等值线间隔 lat 103 25 指定等值线颜色 ccolor
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：
•
2、Grads数据准备：
（1）ncep资料的直接读取（2）mm5_to_Grads,wrf_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
data open(3,file=filename.ctl,form='formatted',status='unknown') zlev/1000,925,850,700,500,400,300,250,200,150,100/ write(3,'(a)')'dset ^'//filename.dat tim=0.0 ；ilev=11；nflag=0 open(2,file=filename.dat,form='unformatted',access='direct',recl=73*4) write(3,'(a)')'dtype station' irecord=0 write(3,'(a)')'stnmap ^sounding.map' do j=1,irec write(3,'(a)')'undef -999.0' irecord=irecord+1 write(3,'(a)')'title sounding' write(2,rec=irecord)'abc'//sta(j)(1:5),lat(j),lon(j),tim,ilev,nflag, write(3,'(a)')'tdef 1 linear 02JAN1987 1DY ' + (zlev(i),z(j,i),t(j,i),td(j,i),d(j,i),f(j,i),i=1,11) write(3,'(a)')'vars 5' enddo write(3,'(a)')'zz 11 99 '//staa//' height1' ilev=0 write(3,'(a)')'tt 11 99 '//staa//' temper1' irecord=irecord+1 write(3,'(a)')'t_td 11 99 '//staa//' t_td1' write(2,rec=irecord)'abcdefgh',lat(1),lon(1),tim,ilev,nflag, write(3,'(a)')'uu 11 99 '//staa//' u wind1' + write(3,'(a)')'vv (zlev(i),i=1,11),(z(1,i),i=1,11),(t(1,i),i=1,11), 11 99 '//staa//' v wind1' + write(3,'(a)')'endvars‘ (td(1,i),i=1,11),(d(1,i),i=1,11),(f(1,i),i=1,11) close(2) close(3)

实验二 GrADS软件的应用

实验二 GrADS软件的应用一.实验目的1.掌握GrADS(Grid Analysis and Display System)软件的安装。

2.掌握GrADS软件的启动方法。

3.熟悉GrADS的常用命令。

4.了解GrADS软件包内的常用文件。

5.掌握GrADS画图的方法。

6.掌握查看画好的图片的方法。

二.实验内容1.软件安装2.启动软件方法开始运行cmd 然后输入C：\grads19 \win32 \grads.exe或打开C盘-grads19-win32-grads.exe3.常用命令Reinit 重新初始化GrADS设置，同时关闭所有打开的文件，并释放所有定义的对象open 打开数据文件set t 9 设定时次固定为数据集中第九个时次set lon 90 140 设定经度变化从东经90度至140度set lat 10 60 设定纬度变化从北纬10度至北纬60度set mpdset cnworld 设置地图数据集set map color style thickness 用定制的颜色，线性和线宽绘背景地图draw map 低级绘图指令，直接进行所指定图形元素操作set lev 200 设定高度维数固定为200h Pa 等压面enable print 打开磁盘文件，用于存放随后print命令转换生成的当前屏幕图形的图元数据set grads off 不打印出GrADS标记set grid off' 不画网格set cthick 6 设置等值线线宽set clopts 1 6 0.12 设置等值线标记的颜色set xlopts 1 6 0.18 设置等值线x轴标记的颜色set ylopts 1 6 0.18 设置等值线y轴标记的颜色set gxout contour 二维等值线绘图set cint 4 设置等值线间隔d smth9(u) 温度Print 将当前图形窗口重的图形转化为图元数据，存放在先前enable 命令指定的磁盘文件中，每执行一次prin t 即向该文件中附加一幅窗口图形4.GrADS软件包内的常用文件.dat 二进制无格式记录的原始气象数据文件，其数据既可以是格点数据，也可以是站点数据。

气象常用绘图软件grads

也可以是gmf格式的

默认输出的图形格式为GrADS meta file,可用附带程序Gv.exe 或者Gv32.exe查看并拷贝到Word文档中。
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Gv图形处理程序
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麦卡托投影
Mercator‘s projection
等值线
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麦卡托投影
Mercator‘s projection等值线+色斑
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地理网格数据说明
从控制文件可以看到，地理网格资料其实是一个 71×41的数组资料。在GrADS中打开此控制文件（Grid.ctl）, 设定图形输出类型 set gxout grid 可看到所有的数据均由0和1组成。其中需要绘制等值线的区域由1填充，而其他的区域由0填充。

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地理数据的进一步说明
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常用的绘图控制语句
等值线线形、间隔…… set cstyle style set cint value set cmin(cmax) set black value1 value2 设置绘图区大小 set parea 1 10.5 1 8

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图形的输出方式

图形输出语句:
printim d:\300.gif gif white x1024 y768
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对以上流程的检验
需要初步检验一下成果，以确保下一步绘制等值线的资料成功。在GrADS命令窗口中打开相应站点资料控制文件名并显示变量，可看到数据标记在相应的站点上。
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带有国界的地图：
Set mpdset mres
Set mpdset hires
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特定的地理网格数据

此文件为创建插值网格而建立。一般而言，我们不需自己创建。对于特定的问题，需要特定的地理网格数据。

Grads概要

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实用绘图(基5)

绝对值, 对数三角函数反三角函数双曲函数反双曲函数幂函数平方根, e的幂最接近整数, 截去小数余数
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res = functionname(args) ;
* res为函数值
math_abs(expr), math_log(expr), math_log10(expr) math_sin(radian), math_cos(radian), math_tan(radian) math_asin(expr), math_acos(expr), math_atan(expr) math_sinh(radian), math_cosh(radian), math_tanh(radian) math_asinh(expr), math_acosh(expr), math_atanh(expr) math_pow(expr, exponent) math_sqrt(expr), math_exp(exexpr) math_fmod(expr1,expr2), math_mod(expr) math_strlen(string) strlen(string) valnum(string) wrdpos(string,int) sublin(string,n) Subwrd(string,n) substr(string,start,length)
res = write(filename, record, { | append } ) res: 状态值 =0 OK =1 打开错误 =8 文件为read打开 res = close(filename) res: 状态值 =0 OK =1 文件未打开
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八. 批处理和脚本语言(S) —控制语句

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。

GrADS基础绘图

命令顺序 grads –b|l|p|c open/run set display draw print quit/reinit
显示类型
Βιβλιοθήκη
bar 直方图 line 折线图 errbar 标误差线 linefill 两线之间填色 scatter 散点图 grfill 按网格填色(马赛克图) fgrid 按set fgvals指定值填网格颜色 grid 网格填值 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 contour 等值线图 shaded 填色等值线图 vector 风矢量图 barb 风羽 stream 流线图 stat 输出统计数据 print 十进制屏幕输出(set prnopts) fwrite 输出二进制文件(set fwrite) 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)
自由图形、符号
设置线属性-> 画线-> 画符号-> 画空心|实心方框-> 画多边形-> 画多边形-> 画天气符号-> 设置字体-> 写标题-> 设置字符串属性-> 设置字符串大小-> 写字符串->
‘set line #color #style #thick’ ‘draw line x1 y1 x2 y2’ ‘draw mark marktype x y size’ ‘draw { rec | recf } xlo ylo xhi yhi’ ‘draw ployf x1 y1 x2 y2 ……xn yn’ ‘draw mappoly lon1 lat1 lon2 lat2 … lon1 lat1’ ‘draw wxsym #symbol x y size #color #thick’ ‘set font [0~5]0’ ‘draw title title_string’ ‘set string #color { tl | tc| tr| l | c| r| bl | bc| br} ‘set strsiz width height’ ‘draw string x y string’

GrADS实用绘图(基4)

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六. 图形显示(D)2
• 客观分析函数的使用
– Cressman分析
— 站点绘图扩展
• oacres(grid_expr, stn_expr, { radii | 10,7,4,2,1 } )
– 栅格平均
• oabin(grid_expr, stn_expr, { | -f | -c } )
范例: 输出Binary格式数据 file=‘output.grd’ ‘set gxout fwrite’ ‘set fwrite ’file ‘d tem’ ‘disable fwrite’
输出到binary文件 open数据文件 write数据 close数据文件
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六. set gxout其它选项(D)2—print的格式
在%后和格式字符d、o、x 等之间可插入以下附加符号:
l(L) 用于长整型整数,可加在d, o, x, u 前面, m (正整数m)数据最小的宽度, .n (正整数n)对实数输出n 位小数, 对字符串截取n 个字符, －输出的数字或字符串在域内向左靠.
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六. 图形显示(D)2
天气符号大小
set digsize #inch
标记颜色
set rbcols #col | auto
天气符号颜色
set wxcols #c1 #c2 …
标记类型
set cmark #mark
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六. 图形显示(D)2
—天气符号
‘set wxcols #color1 #color2 …… ’ ‘draw wxsym #symbol x y size #color #thick ’

GrADS绘图软件安装及入门

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TheGridAnalysisandDisplaySystemGrADS ）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In ternet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/xyzt4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。

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、windowsmetafile 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 In ternet 上的GrADS 资源2.1GrADS 在In ternet 上的主页GrADS 主页地址：rg/grads从GrADS主页上可以找到预编译好了的适合于windows环境下的GrADS软件包,2.2windows环境下GrADS资源----- G rADS软件包安装执行程序。

GrADS实用绘图--基本操作

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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
• 本节内容回顾
– 版本选择
• 仿UNIX的图形环境 ♥♥♥
– 安装路径 – 环境变量设置 – 备份和搬家
♥♥♥ ♥♥♥
• 本节推荐的是以方便使用(个人观点)为原则的设置
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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
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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
• 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.

grads在windows和linux下安装

GrADS实用手册（打印版）》中对GrADS的安装、设置问题做了详尽介绍，贴在这里供大家参考。

GrADS的安装比较简单，主要是要做好几个环境变量的设置工作：GADDIR 存放GrADS使用的字体、地图文件，用户也可增加自己设计的文件（注：打印版中误写为GASDIR，请用户自行更正）GASCRP 存放GrADS脚本库，用户也可增加自己设计的脚本GAUDFT 存放自定义函数PA TH 执行文件的路径设置只要做好设置，就可在任何目录下直接启动GrADS，在GrADS环境中调用脚本库的脚本。

凡出现找不到字体文件、找不到cbar.gs等错误信息，均是由于环境设置欠缺造成，用户请认真检查。

Unix/Linux下：用户可根据所用Unix/Linux版本，下载相应的二进制文件、字体/地图文件、gs脚本库。

GrADS可由管理员安装在系统目录下，如/usr/local/lib/grads，供所有用户使用，也可由用户自行安装在根目录（home directory）下使用，做好环境变量及路径设置即可。

下面以安装GrADS 1.8SL11版为例，具体操作如下（本例中，操作系统为RedHat9.0，用户名为“wjun”，shell为tcsh）：1、在用户根目录下创建安装目录：[wjun@SNOW ~]$ mkdir grads[wjun@SNOW ~]$ mkdir grads/bin[wjun@SNOW ~]$ mkdir grads/lib[wjun@SNOW ~]$ mkdir grads/dat[wjun@SNOW ~]$ mkdir grads/udft2、将下载的“grads-bin-1.8sl11-linux.tar.gz”解压缩至“grads/bin”目录，该目录存放GrADS的可执行文件，即gradsc、gradsnc、gxps等。

3、将下载的“data.tar.Z”解压缩至“grads/dat”目录，该目录存放字体/地图文件，即font0.dat~ font5.dat、hires、lowres等。

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绘图软件实用手3

zhu he第三章GrADS数据格式每一组GrADS数据应至少包括两组数据文件，数据描述文件—ASCII码和数据文件—二进制，数据的真正存放地。

数据文件中只是用户数据的有序排放，而关于数据种类、排放次序等是单独放在一个文件中的称—数据描述文件。

而象GRIB和NETCDF等通用数据格式，以上两者是存于同一个文件的—或称为自定义/自解释格式数据。

但考虑到GrADS传统，对这类自定义格式数据仍将生成相应的数据描述文件。

GrADS并不直接使用“数据文件”，而是通过“描述文件”间接使用“数据文件”。

上一章中我们已使用过了这样的一组数据。

以此为例，介绍用户如何按GrADS 的格式，将自己的数据生成相应的数据文件和数据描述文件。

1.格点数据描述文件model.le.ctl文件清单：以*开始的行为注解行。

1.1 数据描述文件各项解释1.DSET <路经/>数据文件名定义与此数据描述文件相对应的数据文件名。

若两者位于同一目录，前面的路经可以省略或以“^”开始，代表两者位于同一目录。

若不在同一目录下，应给出路经参数。

如：c:/pcgrads/sample/model.le.dat注意路经的给法与DOS不同，而与UNIX环境一致，便于移植！或c:\pcgrads\sample\model.le.dat,两种都行。

2.TITLE 数据文件说明文字串。

3.UNDEF vaule定义缺测值。

一般给一很大的正/负值，表示，当取值超过这一正值/低于定义的负值，认为该值无效。

（GrADS采用跳过或用周围有效点的值处理。

）4.OPTIONS <keywords>这里定义了与二进制存储有关的选项，二进制存储的一大特点是可移植性差，因此通过keywords项来增加可移植性。

若keywords省略，则OPTIONS也可省略。

<keywords>可取：sequential: 顺序无格式方式。

yrev: Y维与YDEF定义相反方式存放。

GrADS绘图与编程(值得收藏)

系统的核心文件,由此进入GrADS环境
由GrADS.exe文件调用产生格点资料映射文件(*.idx)
看Grib码资料，转为TXT格式文件
显示*.gmf格式的图形文件产生台站资料的映射文件(*.map)
Grib码资料的解读程序
将*.gmf格式的图形文件转换为*.wmf 格式
10
启动和退出GrADS
100 continue 200 continue 1000 format(2i7) 2000 format(37f6.2) 3000 format(37f8.1) 4000 format(37f7.2) end
三、数据描述文件
Data.ctl 文件内容：
Dset data.grd Undef –9.99e+33 Title Ncep/Ncar reanalysis project Xdef 37 linear 60 2.5 Ydef 17 linear 0 2.5 Zdef 2 levels 850 200 Tdef 48 linear jan1982 1mo Vars 4 U 2 99 u wind (m/s) V 2 99 v wind(m/s) H 1 99 H500 T 1 99 Tsfc data endvars
11 8.5
11
所需预备知识
DOS和Windows基础 FORTRAN编程 WORD基础
学习要求
强调上机编程实践
12
第二章 GrADS 数据格式
• 目标 (1)能将文本格式数据转为GrADS格式
(2)能写出数据描述文件(*.ctl)
重要概念
一、维数环境的概念
1、含义：GrADS视每一个变量(VAR)场为一个四维数据集，即包括三维空间(x,y,z)和一维时间(t)。 2、作用：说明和指定随后的分析或图形操作时参加的原始数据集的维数范围。 3、定义方法： Set lat|lon|lev|time val1 <val2> 地球坐标 Set x|y|z|t val1 <val2> 格点坐标 13

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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。

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。

2Internet上的GrADS资源2.1 GrADS在Internet上的主页GrADS主页地址：/grads从GrADS主页上可以找到预编译好了的适合于windows环境下的GrADS软件包，2.2 windows环境下GrADS资源●grads-2.0.a7.oga.3-win32_superpack.exe——GrADS软件包安装执行程序。

目前在windows环境下较新的版本为GrADS第2.0版。

●下载GrADS演示数据：从ftp:///grads/sprite/tutorial下载：model.le.dat 和model.le.ctl文件；或者GRIB码格式的数据：model.grb、model.gmp和model.ctl3GrADS绘图软件的安装（windows环境）在windows下运行GrADS的条件：●安装GrADS软件包3.1在windows环境下安装GrADS软件包入第一个画面：进入第三步，显示信息如下：修改完后用鼠标点击“OK”键安装程序开始安装。

安装程序将修改你的autoexec.bat文件中的set path=（…原path加上);c:\pcgrads\win32(若安Program File目录下，c:\progra~1\pcgrads\win32)。

安装完后可从“开始”看到如下画面：在开始使用前，先来考察一下安装程序在GrADS的目标目录（如上例中的“c:\Open GrADS”）下安装的内容：第三章GrADS绘图模板初学者可以通过“初学指南”既参考GrADS软件的“Tutorial”联机帮助文件开始学习。

GrADS并不直接使用“数据文件”，而是通过“描述文件”间接使用“数据文件”。

GrADS中“打开一个数据文件”既是指打开一个数据描述文件。

关于GrADS数据格式和用户如何生成该格式的数据，将有下面章节讲述；关于GRIB、NETCDF等数据格式的使用也将有专门论述。

以下以第一组数据说明GrADS的使用。

在使用数据前，先将数据，Model.ctl 和Model.dat文件存于硬盘上的某一目录下，如C:\OpenGrADS\Contents\Resources\SampleDatasets。

首先来了解一下数据的内容。

Model.le.dat是一组模式输出的全球5天数值预报结果，包括了多个要素、多层，按经纬度网格存放的数据。

以下是Model.ctl清单：ps 0 1 Surface pressure [hPa]ua 7 33 Eastward wind [m/s]va 7 34 Northward wind [m/s]zg 7 7 Geopotential height [m]ta 7 11 Air Temperature [K]hus 7 51 Specific humidity [kg/kg]ts 0 11 Surface (2m) air temperature [K]pr 0 59 Total precipitation rate [kg/(m^2*s)]1.GrADS示例演示目的：●学习GrADS的基本使用方法。

●介绍GrADS的常用命令。

1.1 启动GrADS●打开一个MS-DOS窗口。

●在MS-DOS窗口输入命令：cdC:\OpenGrADS\Contents\Resources\SampleDatasets再输入命令: grads，显示如下提示：首先显示GrADS的一般信息，最底行提示是用“L andscape”模式（11X8.5英寸）或portrait（8.5 X11英寸—GrADS中长度和大小单位都用英寸）模式显示图形输出窗口。

输入L回车或回车是“L andscape”模式；输入P回车是用portrait模式。

之后进入GrADS 的命令交互模式，等待用户输入命令。

此时你的桌面应如下图所示的特征。

若想启动GrADS直接进入命令交互模式，输入命令：grads –l，直接进入“L andscape”模式或grads –p，直接进入portrait模式。

要获得GrADS命令行帮助，请运行grads –help。

grads -b以批处理方式运行，不显示图形输出grads -l 以“L andscape”模式运行。

grads -p 以“portrait”模式运行。

grads -c 进入GrADS后，执行批处理命令文件，显示图形输出。

grads -cl 以上选项可联合使用。

左上角一个窗口是图形显示区，GrADS的所有图形输出结果在此窗口下显示；下部为原打开的MS-DOS窗口，此时正在运行GrADS，提示显示“ga->”，说明正处于GrADS命令等待状态。

GrADS的所有命令都只能通过该窗口输出，所有文字信息也都由此窗口输出。

GrADS命令采用以下格式：ga->命令<参数<参数，，>，，>输入的参数不包括“< >”符号，“< >”内的部份可以省略。

所为的命令交互模式既是在GrADS命令提示符下，一步步输入各种GrADS命令产生各种图形。

1.2 退出GrADSga->quit例2紧接上例输入以下命令：ga->c 清除图面。

如不清除图面，GrADS后续显示的图形将与已存在的图形产生叠加。

ga->set lat 40ga->set lon -90ga->set lev 500ga->set t 1 GrADS视所有物理量为四维数据，以lon|lat|lev|time—称为“世界坐标“或x|y|z|t—称为“网格坐标”。

两种方式表示。

缺省采用第一种方式，水平（lon|lat）自动认为是经度/纬度坐标。

以x|y|z|t方式表示维数时，每一维都是一组从1开始的序列数，对应网格的序号。

本例中：x从1到73（代表从00到3600共72个格点，第73个格点即第1个格点）；y从1到46（代表从-900到900共46个格点）;z从1到7（从1000 hPa开始，共7层）;t从1到5（5天）运行“open model.le.ctl”命令后，lon|lat或x|y是可变的（lon:00~3600; lat:-900~900）。

而垂直和时间维取固定值，lev=1000hPa或z=1; time=1987.1.2.0hr或t=1。

“set 维数参数数值1 <数值2>”命令改变当前维数设定值。

当取“数值1 数值2”时，表示该维是变化的；而只取一个值时，表示该维取固定值，对于网格坐标可以是分数值，系统会自动作内插。

维数参数一直保持到再次设定时都有效。

要察看当前维数情况，运行：ga->q dimsga->d z 显示位于(400N,900W)，500hPa层，1987.1.2.0hr一点的位势高度。

紧接上例输入以下命令：ga->c 清除图面。

ga->set lon -180 0ga->d z 显示沿400N,，1800W至0度，500hPa层，1987.1.2.0hr位势高度剖面图。

例4ga->c 清除图面。

ga->set lat 0 90ga->d z 显示西北半球500hPa层，1987.1.2.0hr位势高度。

Lon、lev、t设定值采用前例使用值不变。

ga->d u 在上图基础上再叠加上东西风分量。

例7ga->c 清除图面。

ga->set lat 40ga->set lon -180 0ga->set lev 500ga->set t 1 5ga->d mag(u,v) GrADS内部定义了多种函数。

ga->c 清除图面。

ga->d ave(z, t=1,t=5) 显示500hPa高度5天平均。

ga->d z - ave(z, t=1,t=5) 1987.1.2.0hr高度与平均的偏差。

例10ga->c 清除图面。

ga->d z - ave(z, x=1,x=72) 高度与纬向平均值的偏差。

ga->c 清除图面。

ga->d z(t=2)-z(t=1) 两个时刻高度的差。

或执ga->d z(t+1)-z例12ga->c 清除图面。

ga->d z(lev=500)-z(lev=700) 两个高度间的厚度。

或执ga->set z 3ga->d z(z+1)-zps例15ga->reset 删除open命令后的所有设置。

ga->set lat 0 90ga->set lon -180 0ga->set lev 500ga->d hcurl(u,v) 由风场导出涡度场。

例16ga-> c 清除图面。

ga->set gxout shaded 以分色图形方式输出。

ga->d hcurl(u,v) 由风场导出涡度场。

ga->’cbarn 1 0’ 画图例。

1:相对长短，>1放大；0:水平；1:垂直。

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