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气象常用绘图软件grads

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GrADS快速参考手册

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
气象绘图软件GrADS高级使用技巧

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。

基于GRADS和GIS的离散站点绘图技术研究与实现

基于GRADS和GIS的离散站点绘图技术研究与实现

区域外 的 色斑 图 白化 掉 ， 生成 ｐ ｇ格式 图片 。 ｎ
批 处理 操作 。该 软件 具有 操作 简单 、 能强 大 、 功 显示 快 速 、 图类 型 多样 化 、 出 图形 美 观 等 特 点 ， 同时 兼 具
有 多种 地 图投影 坐标 系统 ， 经成 为 国 内外 气 象 数 已
气 象离 散站 点二 进制 文 本 数据 一 般 包 括 “ 号 站 经度 纬度 要 素” 内容 ， 等 格式 如下 ：
５ ０８ １ ３． ５ ３ ７３ ２ ７ ３ １ ４ ４． ４ ５７ ８１ １ ３． ５ ３ ７ ３ ０ １ ５ ３． ３ ４
有 机结 合起 来 ， 构建 离散 站 点 的绘 图 系统 ， 为公 众气 象 服务 、 策气 象服 务提 供更 有针 对性 的产 品 ， 决 可有 力 地支 撑气 象 防灾减 灾业 务 。
收 稿 日期 ：０ １—１ ２１ ２—１ ； 订 日期 ：０ ２— ３— ３ ９修 ２ １ ０ ２
将文 本按 照如 下数 据格 式读取 并 写入二 进制 文
作 者 简 介 ： 学 峰 （９ ９ ， ， 东 菏 泽 人 ， 程 师 ， 士 ， 要 从 事 台 风 降 水 预 报 技术 研 究 ． — ｉ： ｓｘ＠１６ ｔｍ 范 １７ －） 男 山 工 学 主 Ｅｍａ ｌ ｔｆ ２ ．ｏ ｌａ ｆ
１ 研 究 思 路
研究 开发 该 系统 遵 循 设计 模 块 化 、 程序 维 护 简
单、 用户使 用方 便 等原 则 。研 究开 发 时根据 Ｇ Ａ Ｓ ＲＤ 、 Ｇ Ｓ的 自身 功能 ， 托 ｃ ＋Ｂ ｉ ｅ 编 程工 具 将 两 者 Ｉ 依 ＋ ｕｌ ｒ ｄ 有机 结合 起来 。具 体思 路如 下 ：
范 学峰 ，席世 平
GRADS中文说明

GRADS中文说明

目录前言 (5)第一章启动GrADS 及打开文件 (5)一.启动GrADS (5)二.打开文件 (6)第二章维数环境 (6)set lat|lon|lev|time val1<val2> (6)set x|y|z|t vall <val2 > (6)第三章显示命令及动画 (7)一、显示命令 (7)二、动画 (7)set loopdim x︱y|z|t (7)set looping on|off (7)第四章图形输出类型 (8)对格点数据： (8)bar: 直方图 (8)barb:风向杆形式绘二维风场 (8)contour:二维等值现图 (8)errbar:单线图及误差分布 (8)frgid:用指定颜色填充二维格点场 (8)fwrite:图形不在屏幕上显示，而是将输出结果存入一个由“set fwrite 文件名”所指定的文件中。

(8)gid:以网格形式在各网点中央标出该点数值 (8)line:单线图 (8)linefill:两单曲线之间填色 (8)scatter:散点图 (8)shaded:二维填色图 (8)stat:输出有关的统计量 (8)stream:流线形式绘二维风场 (8)vector:向量间箭头形式绘二维风场 (8)对站点数据： (8)barb:在各站点绘风向标 (8)findstn:搜索最近的站点（详见描述语言部分） (8)model:以天气图形式将天气观测各分量填放在站点四周 (8)value:在各站点标值 (8)wxsym:绘wx天气符号 (8)Draw wxsym symbol x y size<color<thicks>> (9)对于model,命令为set gxout model ,然后再添图，形式为displayu;v;t;d;slp;delta;cld;wx;vis (9)第五章 GrADS资料格式 (9)格点资料资料描述文件 (9)以下是一个资料描述文件的例子： (9)１、DSET data-set-name (11)２、TITLE string (11)３、UNDEF value (11)4、OPTIONS <keywords> (12)5、XDEF number<LINEAR start increment>或XDEF number<LEVELS value-list> (12)6、YDEF number mapping start<increment>或YDEF number<LEVELS value-list> (13)７、ZDEF number mapping <start increment>或ZDEF number<value-list> (13)８、TDEF number LINEAR start-time increment (14)９、VARS number (14)二. 台站资料资料描述文件 (15)第六章变量名和表达式 (15)一、变量名和表达式 (15)二、表达式 (16)第七章函数 (16)一. aave函数 (16)二．abs函数 (16)三．acos函数 (17)四、asin函数 (17)五、atan2函数 (17)六、ave函数 (17)七、cdiff函数 (17)八、const函数 (18)九、cos函数 (18)十、exp函数 (18)十一、gr2stn函数 (19)十二、hcurl函数 (19)十三、hdivg函数 (19)十四、log函数 (19)十五、log10函数 (19)十六、mag函数 (19)十七、maskout函数 (20)十八、oacres函数 (20)十九、pow函数 (20)二十、sin函数 (20)二十一、skip函数 (20)二十二、smth9函数 (21)二十三、sqrt函数 (21)二十四、stnave函数 (21)二十五、stnmin函数 (21)二十六、stnmax函数 (21)二十七、tan函数 (22)二十八、tloop函数 (22)二十九、tvrh2q函数 (22)三十、tvrh2t函数 (22)三十一、vint函数 (23)第八章图形要素设置 (23)对于图形类型为contour起作用的设置 (23)set ccolor color——设置等值线颜色 (23)set ccolor rainbow——设定等值线颜色用彩虹表示 (23)set cstyle style——设定等值线线型 (23)Set cthick thckns——设定等值线线宽hckns(取值范围1～20) (23)Set cterp on｜off——设置样条差值光滑开关 (23)Set clab on｜off｜forced｜string｜auto——控制等值线的标记方式。

GrADS绘图学习技巧与实例(阿木)

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。

气象常用绘图软件grads

气象常用绘图软件grads


27
常用的绘图控制语句


设置数据维数 set lat 15 55 set lev 850 设置坐标 set xlopts color thickness size set xlopts 2 4 0.18 set zlog on set xlabs x1|x2|x3|x4……
X坐标设置
Z坐标取对数坐标
45
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。

46
47
地理数据的进一步说明
8
Set mpdset yunn
9
中国政区图
Set mpdset cn
10
主要内容
气象中常用的绘图方法
Grads, surfer, matlab, mapinfo……
11
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 目前使用得比较多的V1.8sl11
33
麦卡托投影
Mercator‘s projection风矢量
34
极地投影
等值线、色斑
35
地图投影设置
grads常用命令

grads常用命令

第一个命令：这样将得到一个动画显示的序列，现在输入：claerset lon -90set lat -90 90set lev 1000 100set t 1d td u该情况下我们设置y（纬度）和z（高度）变化，所以我们得到一个竖直切面图。

我们显示了两个变量，他们重叠在一起。

你可以让任意多的变量重叠在一起，只要你不使用clear命令就行了。

另一个例子，这种情况X和T是变化的（哈莫图）：cset lon -180 0set lat 40set lev 500set t 1 5d z现在已经知道怎样使用选定的部分数据绘图了，下面我们学习怎样操作数据。

设置维数环境为Z,Y变化：clearset lon -180 0set lat 0 90set lev 500set t 1现在假设我们想显示华氏温度代替开尔文温度。

可以这样转换：display (t-273.16)*9/5 32任何由标准的运算符,-,* 和/ 组成的表达式都是允许的，并且操作数可以包含常量，变量，或者函数。

一个包含函数的例子：d sqrt(u*u v*v)有一个函数用来计算风的级数。

d mag(u,v)另一个内建函数计算平均值：clear d ave(a,t=1,t=5)这种情况我们可以计算5天的平均。

我们也可以从数据中移除平均值（距平值）：d z-ave(z,t=1,t=5)也可以在x方向作平均并求距平：cleard z-ave(z,x=1,x=72)也可以做时间差分：cleard z(t=2)-z(t=1)完整规范的变量名是：name.file(dim |-|=va lue,…) 如果我们打开了两个文件，也许一个是模式输出，另一个是分析，我们应该区分用如下方法二者：display z.2-z.1另一个内置的函数通过有线差分计算水平涡度相关cleard hcurl(u,v)还有另外一个计算数值方向的质量积分：cleard vint(ps,q,275)这儿我们计算了可降水量（单位mm）现在来讨论控制图形输出的话题。

用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图

用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图


文件名 Air. 1991. nc Hgt1991. nc rhum1991. nc shum1991. nc omega1991. nc uwnd1991. nc vwnd1991. nc
图 1 1991 年 1 月 1 日 00 时 850hPa 气温图
( 20~ 35 N、 120~ 135 E)
图 3 1991 年 1 月 1 日 00 时 250 hPa 气温剖面图
( 20 ~ 35 N 、 120 ~ 135 E)
draw t itle air NCEP DATA at 1000 hPa in 19919- 6 printim p. gif white 其中, 第 1 行 sdfopen air. 91. nc 用于打开所用 的 ncep 要素文件 , 每 2~ 7 行是写上图的标题 air NCEP DATA at 1000 hPa in 1991- 9- 6 , 第 8 行是 生成名叫 p. gif 的图形文件。
36
杨兆礼 : 用 GrADS 制作Байду номын сангаасncep 再分析资 料气象要素图
2004. 4
3. 2
等压面选择
00 时为 5, 依次类推。例如 , 9 月 6 日 18 时为 1000,
类似地, 我们可以使用 set lev 250 来选择 250 则时次选择为 set t 1000 。 hPa 面上的要素图 , 如图 3 所示。 4 gs 文件的用法 gs 文件是 grads 的控制文件 , 用 grads 命令 run 执 行。 下面 举 个 简 单 例子 说 明 gs 文 件的 用 法 ( ncep. gs) : sdfopen air. 91. nc set lev 925 set t 1000 set lat - 60 80 set lon 50 320 d air
多维数据集可视化软件Vis5D和GrADS的功能及其应用

多维数据集可视化软件Vis5D和GrADS的功能及其应用


２
Ｖｉｓ５Ｄ的主要功能
五维数据集可视化系统Ｖｉｓ５Ｄ，是可运行于多种操作平台的一个功能强大的可视化显示系
统。利用它可实现数值模式结果的可视化；可以方便地在图形上叠加地形、地图；可以对数值天 气模拟产生的数据，进行等压线、等温线、等值面的绘制：实现风速、云图的动画显示。 ２．１地理投影坐标系统和垂直坐标系统 ｖｉｓ５Ｄ支持六种地理投影坐标系统：（１）通用直线体系（线性通用空间坐标体系，在数据与地学 无关的时候非常有用）；（２）线性柱状等距离坐标体系：（３）朗伯特（Ｌａｍｂｅｒｔ）保角映射体系；（４）方 位角立体成图体系：（５）旋转线性柱状等距映射体系（在球体上随地球自然经纬度旋转的矩形经纬 度坐标体系）：（６）Ｍｅｒｃａｔｅｒ映射体系（对于仅限于赤道地区的应用是十分有用的）。同时，Ｖｉｓ５Ｄ还 支持四种垂直坐标系统：（１）等空问通用坐标系；（２）等空间（ｋｍ）线性垂直坐标系：（３）不等空问 （ｋｍ）线性乖商坐标系：（４）不等空间（ｍ川－ｂａｒｓ）线性垂直坐标系。
６总结
计算机技术的发展为各学科领域的科研人员提供了高性能计算机．数值分析和数值模拟输出 的海量数据使得必须依靠复杂的计算机可视化工具才能有效快捷地获取相关的科学信息成为必 然。Ｖｌｓ５Ｄ和ＧｒＡＤｓ可视化系统为大气科学、海洋科学、流体力学、空间科学和石油勘探与开发 等领域的数值结果提供了功能强大分析工具，具有广泛的应用前景。 致谢 感谢ｒ『１国气象科学研究院气候所刘拱利博士提供的ＭＭ５数据集以及育益的讨论和建议
３１地理坐标系统 ＧｒＡＤｓ一般使用两种空间坐标系统：地球坐标系统（ｗｏｒｌｄ ｃｏｏｒｄｍｍｅ）、格点坐标系统（ｇｒ旧 ｃｏｏｒｄｉｎａｋｌ。同时，ＧｒＡＤｓ也支持多种的地理投影坐标系统．如：Ｌａｍｂｅｎ、ｌ州ｌｏｎ（ｏｒ ｓｐｈｅｒｌｃａｌ）、
GrADS绘图软件安装及入门

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使用手册

Grads使用手册


gxtran
Displays metafiles
stnmap
Maps station data
wgrib
See /wgrib.html
GrADS 英文主页：/grads/
§1.2 基本概念
按磁盘文件记录格式，GrADS 软件包的文件分为如下几类：
gxps，gxpsc，gxpscw
将 GrADS 内 print 命令产生的图元文件分别转换为单色（灰度）、彩色以及反白（即白底）
彩色的 postscript 格式文件，用于硬拷贝输出。语法为：
Technical Report
GrADS究所
大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
（ LASG ）

关于本手册
本手册是在 1995 年张洪编写的《GrADS 气象图形系统使用方法》及其它相关文档的基础上 汇编而成。主要介绍了 GrADS 的基本用法、使用技巧、及与 GrADS 相关的绘图技术。本 手册将根据软件发展不定期进行修订。
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，
(2) .ctl 原始数据描述文件。该文件为纯 ASCII 文件，用以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、变量描述等等，详见§4。在 GrADS 环境中至 少得首先打开（open）一个数据描述文件，以便后续的操作有数据对象。

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。

第1章GrADS绘图软件概述


*.ncl文件
运算能力更强大，图形色彩 更丰富，显示更多样 开放软件，普及中
推荐初学者
1.1 GrADS软件介绍
GrADS （ Grid Analysis and Display System ）
是一款在气象界应用广泛的数据处理和显 示的绘图软件。
主要特点
• 专业性强，是专门为从事大气、海洋研 究的科研和业务人员设计的； • 开放软件，可以从互联网上免费下载；
• GrADS系统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、差分计算等；
• 出图类型多样化，可以绘制如：等值线、 流线、矢量图、站点填图、折线图、直 方图等多种图形； • 图形可以按多种格式存储，如gmf、png、 gif等。
1.2 网络资源
登录OpenGrADS的主页 ： /
登录GrADS的主页 ： /grads/
1.3 软件的安装与启动
安装步骤
（2）双击安装图标，根据提示进行安装（安装路 经可以自己选择； （3）为了使用方便，可以为一个常用工具“gv32” 创建桌面快捷方式，以便用于后面的看图及图 形格式转换。
本章小结
本章主要介绍了 GrADS 气象绘图软件的 基本概念。要求掌握软件的安装及运行。
（1）根据操作系统，按网络资源的提示下载软件；
启动GrADS后，命令窗口最底行显示 信息为： Landscape mode ? (no for portrait) :_
“Landscape”模式：11X8.5英寸风景画形式， 横放图形输出窗口，输入“L”回车或者 直接按回车键是“Landscape”模式； “Portrait”模式：8.5X11英寸肖像画形式， 竖放图形输出窗口，输入“n”回车就是 用“Portrait模式”。

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

气象图形软件应用-GrADS绘图软件的使用

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。

气象绘图软件GrADS使用要点

●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。

GrADS





参考资料



1、GrADS Tutorial 2、GrADS Reference Card 3、LASG: GrADS Mannual 4、LASG: GrADS 实用绘图讲义，funny@动 力论坛 5、动力论坛GrADS中文讨论区
常见软件


运行GrADS




打开数据： ga->open *.ctl ga->sdfopen *.nc ga->xdfopen test.ddf 查询信息：query ga->query ctlinfo ga->q dims ga->q file 关闭数据文件 ga-> close 3 ga-> close 2 Ga-> close 1 设置维数环境 ga-> set x 1 73 ↵ ga-> set lat -20 60 ↵ ga-> set lev 850 ↵ ga-> set time 00z01Apr2007 ↵ 26 LASG动力论坛版 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 ↵

set annot #color(1) thick(6) set frame on | off | circle set xyrev on set zlog { on | off | swap | undefine } set coslat {on | off } set tlsupp { year | month } set grid {on| off| horizontal| vertical } linestyle #color set gridln {auto | off | #color } set xlint int set ylint set xaxis starrt end int set yaxis set vrange vlo vhi set vrange2 set xlpos offset(0) { b | t } set ylpos…{l|r} set xlopts #color(1) thick(4) size(0.12) set clopts #col(-1) thick(-1) size(0.09) set ylopts set ylevs set xlevs x1 x2 x3… set ylabs set xlabs b1|b2|b3|… set ylab set xflip { on | off } set yflip set xlab { on | off | aut draw ylab draw title title_string
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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
32
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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47
地理数据的进一步说明
28
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
41
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。
42
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。
ห้องสมุดไป่ตู้

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绘制站点数据等值线主要命令
open d:\kkk\Grid.ctl open d:\kkk\T160.ctl ……………………..
第1个文件中 的变量 第2个文件中 的变量
define A=oacres(g(t=1), t.2, 2.0)
define B=maskout(A,g(t=1)-0.5) display B ……………………..
24
站点数据描述文件
sample2.ctl
dset D:\sample2.grd dtype station stnmap D:\sample2.map undef -999.0 title Rain data of 160 station of China tdef 49 linear Jan1951 1mo vars 1 R 0 99 temperature endvars
21
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。在GrADS命令提示符下，一步步输 入各种GrADS命令产生各种图形。
22
绘图基本语句

通过描述文件（*.ctl）操作二进制文件。 open 描述文件名
启动GrADS系统时，有以下选择： -b 以批处理形式运行GrADS。 8.5 -l 以风景画形式运行GrADS。 -p 以肖像画形式运行GrADS。
11
11
8.5
20
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。
可通过控制文件观察地理网格数据。常见的控制文 件为Grid.ctl

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中国区地理网格资料控制文件Grid.ctl

dset d:\kkk\grid.grd undef -999.0 title Sample Data xdef 71 linear 70 1 ydef 41 linear 15 1 zdef 1 linear 500 1 tdef 1 linear jan1951 1mo vars 1 g 0 99 grid data prepared for oacres function Endvars

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常用的绘图控制语句


设置数据维数 set lat 15 55 set lev 850 设置坐标 set xlopts color thickness size set xlopts 2 4 0.18 set zlog on set xlabs x1|x2|x3|x4……
X坐标设置
Z坐标取对数坐标
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GrADS 软件包的组成



Grads.exe Dos4gw.exe Gribmap.exe Gribscan.exe Gxtran.exe Stnmap.exe Wgrib.exe Gv.exe
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
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建立相应的控制文件和站点映射文件
建立站点资料控制文件（*.ctl）。 建立相应的站点映射文件: 在命令提示符（Windows2000系统中为：开始－ >运行－>‘cmd.exe’）下，运行GrADS安装目 录/Win32/stnmap.exe程序。 命令格式：stnmap 站点资料控制文件名 成功的话将会产生相应的资料地图映射文件 （*.map）
运行可执行文件(GrADS-1.8sl11-win32e.exe) 进入第一个画面：
用鼠标选择“Install” 键，
14
在windows环境下安装GrADS软件包
15
在windows环境下安装GrADS软件包
系统显示缺省安装在:“c:\Program File\pcGrADS”。
16
在windows环境下安装GrADS软件包
插值半径
50
绘图结果
地图上长 江、黄河、 南海的绘 制依靠特 定的GS程 序完成
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52
需要注意的问题


因绘制站点数据等值线涉及方面较多，应该首先确 保插值前站点数据文件和站点地图映射文件（*.map） 正确生成,否则插值极易失败。 若站点数据包含多个时次，应该注意使地理网格数 据控制文件的时间与其保持一致，在插值函数中最 好有时间声明。
12
GrADS可处理的文件结构类型



站点数据文件，包含各个站点的经纬信息以及 物理量信息。 netCDF（Network Common Data Form）格式， 自带描述数据文件。 GRIB格式，较高压缩率的数据文件。（需控 制文件以及额外的GRIB索引文件*.idx）
13
在windows环境下安装GrADS软件包
将*.gmf格式的图形文件转换为*.wmf 格式
18
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；下部为打开的GrADS命令窗口。
19
启动GrADS
GrADS在初始化绘图环境之前，将提示用户选择风景 画(Landscape)或肖像画(Portrait)形式。风景画形式的大 小为11×8.5英寸，肖像画为 8.5 ×11英寸。
8
Set mpdset yunn
9
中国政区图
Set mpdset cn
10
主要内容
气象中常用的绘图方法
Grads, surfer, matlab, mapinfo……
11
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 目前使用得比较多的V1.8sl11
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麦卡托投影
Mercator‘s projection风矢量
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极地投影 等值线、色斑
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地图投影设置
set mproj proj 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 nps－北半球极地投影 sps－南半球极地投影 robinson－ robinson投影 lambert－ lambert投影
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站点资料绘图一般程序
所需的资料信息 站点的某种物理量，各个站点的经纬度信息资料 利用Fortran程序建立站点资料的二进制文件。 利用stnmap程序生成站点映射文件。 特定的地理网格数据文件和对应的控制文件 利用GrADS自带的插值函数将站点数据插值 到特定的网格上。

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站点资料二进制文件建立
气象中常用绘图方法
——学习经验交流
2012/7/22
500hPa高度场（1、4、7、10月）
2
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亚洲季风区7月850hPa矢量图
4
冬季1000hPa高度场多冰年、少冰年平均环流及它们的 合成场（阴影区为通过0.05信度检验）
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6
SST和Sea Level分布图
7
Set mpdset neim shanx1 shanx2 ……
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变量声明部分以及初始化
parameter (N=160) real lat(N), lon(N), T(N) character*8 staid(N) integer lev, flag real tim tim=0.0 flag=1 lev=1