grads基本命令
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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。
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。
S7 Graph 的学习心得
关于Graph 中常用的命令
(1)命令S;当步为活动步时,使输出置位为 1 状态并保持。
(2)命令R:当步为活动步时,使输出复位为0 状态并保持。
(3)命令N:当步为活动步时,输出被置为1;该步变为不活动
步时,输出被复位为0。
(4)命令L:用来产生宽度受限的脉冲,相当于脉冲定时器。
(5)命令CALL:用来调用块,当该步为活动步时,调用命令中
指定的块。
(6)命令D:使某一动作的执行延时,延时时间在该命令右下方
的方框中设置。
在"直接"模式用鼠标右键点击动作框,在弹出的菜单中选择插
入动作行。
这种编程的重点就是要能够认清楚监控和互锁条件的区别与应用,如果能够准确的认识和掌握,其实这样的顺序编程也就会了一大半了,没有什么困难的。
顺序控制器中的条件
1.转换条件
2.互锁条件:如果互锁条件的逻辑满足,受互锁控制的动作
被执行。
3.监控条件:如果监控条件的逻辑运算满足,表示有干扰事件
V1 发生。
顺序控制器不会转换到下一步,保持当前步为活动步。
如果监控条件的逻辑运算不满足,表示没有干扰,如果转换条件满足,转换到下一步。
只有活动步被监控。
动作的分类:
∙标准动作
o与interlock 有关或者是无关
∙基于事件的动作
o o 与interlock 有关或者是无关与步的激活与非激活有关
∙计数器,定时器以及算术指令的动作。
grads基本命令d ave(olr,t+0,t+359,12) ave表示求平均,olr 为变量, t+0表示起始点为当前时次,即00z01jul1974;t+359表示终止时次为当前时次后推359个时次,即00z01jul2003;12表示每12个时次取一次数据;打开nc文件:ga->sdfopen查询信息:ga->q filega->q dimga->q ctlinfo写标题:ga-> draw title清除图面:ga-> c同时打开两个文件: ga->open model.ctlga->open model.le.ctl删除所有设置重新回到刚进入GrADS状态:ga->reinit删除open命令后的所有设置:ga->reset由风场导出涡度场:ga->d hcurl(u,v)以分色图形方式输出:ga->set gxout shaded以等值线方式输出(缺省方式):ga->set gxout contour画图例:ga->cbarn 1 0 (1:相对长短,>1放大;0:水平;1:垂直。
)以箭头方式表示矢量场: ga->gxout vector风矢量场:ga->d u; v; q (显示矢量时,d x分量;y分量<;标量>。
“<>”内的部分只起标颜色的作用。
)以流线方式表示矢量场:ga->set gxout stream风流线场:ga->d u; v; q以WMO风标方式表示矢量场: ga->set gxout barb风标:ga->d u; v; q直接输出网格点数值:ga->set gxout grid设置保留小数位数:ga->set dignum 0设置数字大小:ga->set digsize 0.1ga->set mpdraw on 如为off,不画地图背景(非经纬度数据需此项)ga->set poli on 如为off不画国界省界等。
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。
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。
1.ctl文件的编写dset d:\test\test1.dat 数据文件路径名和文件名title monthly precipitation data 数据标题options 365_day_calendar 特殊格式说明365_day_calendar/template(多个文件) undef -9999.0 缺测值,若有多个则用fortran改写成同一个缺测值xdef 144 linear 0 2.5 x维数格点数/排列方式/起始值/间隔*linear线性/levels列举ydef 73 linear -90 2.5 y维数zdef 5 linear 1000 850 700 500 200 z维数tdef 24 linear 00z01Jan1979 1mo 时间维数*mo月yr年vars 1 变量数precip 1 99 *precipitation data 变量名/层数/排列顺序/说明endvars*变量循环顺序:x经度y维度z高度v变量t时间*注释行第一列用‘*’,注释行不能出现在变量列表中2.维数环境设置set lon/lat/lev/time var1 <var2> *实际值set x/y/z/t var1 <var2> *格点数值*两种坐标可以混用3.图形文件的保存gxprint/printim **.png/jpg/pdf/eps…. whiteenable print **.gmfprintdisableprint4.图形类型的设置set gxout typecontour 二位等值线图*默认shaded 二维填色等值线图vector 矢量箭头二维风场图*d u;v时为默认bar 直方图line 折线图*默认…………………5.图形要素设置gxout=contour or shadedset cint value 设置等值线间隔set clevs lev1,lev2,……设置特定等值线set ccols col1,col2,……设置对应于set clevs的等值线的颜色cbarn size 0/1 x y 设置色标gxout=line or contourset ccolor color 设置线条颜色set cstyle style设置线条样式1实线2长虚线3短虚线……set cthick thickns 设置线条粗细1~10set cmark marker 设置数据点标记0无标记*line时有效gxout=barset bargap val 设置直方条间隔*0~100百分比,0为无间隔set barbase val/bottom/top 设置直方条起始值gxout=vectorset arrscl size <magnitude> 设置箭头长度set arrowhead size 设置箭头大小,缺省为0.056.gs文件的编写将命令用单引号括起来7.变量define varname=expression 定义变量‘d air(t=3)’‘d air(t=3,z=5)’‘d air(lev=1000)-air(lev=500)’设置变量维数8.平均函数ave(expr,dimexpr1,dimexpr2,<timeint>) 一维平均aave(expr,dimexpr1,dimexpr2, dimexpr3,dimexpr4,) 二维平均*不能对z、t *需将维度设置成点9.地图投影设置set mproj proj 设置地图投影方式latlon 缺省nps 北半球极地投影sps 南半球极地投影set map color style thickness 设置背景地图线条颜色、线型、宽度10.绘图区域设置set parea xmin xmax ymin ymax11.坐标要素控制set frame on/off/circle 绘制图形边框/不绘制/绘制圆形边框set grads on/off 标记grads及绘图时间draw title <string> 绘制标题draw xlab/ylab <string> 绘制x轴/y轴图注set xyrev on/off xy轴互换set zlog on/off z方向用对数坐标set xlint/ylint value 设置x/y轴坐标刻度间隔set vrange val1 val2 设置y轴范围set vrange2 val1 val2 设置x轴范围set xlopts/ylopts color thickness size x/y轴刻度值的颜色、线宽、大小*缺省1,4,0.12 set tlsupp year 去掉年份显示12.颜色的定义‘define_colors’使用内部默认颜色标号13.基本绘图命令set line color style thickness 设置颜色、线型、线宽draw line x1 y1 x2 y2 绘制直线draw rec/recf x1 y1 x2 y2 绘制不填色/填色矩形draw mark type x y size 绘制标记*1叉2空心圆3实心圆4空心方框5实心方框draw string x y string 绘制字符串set strsiz hsiz <vsiz> 设置字符大小14.文件操作(1)输出二进制变量设置维数环境‘set gxout fwrite’‘set fwrite ***.dat’‘d var’(2)读写有格式文件result=read(filename)result 第一行:返回码(0 OK,1打开错误2文件结束8文件状态为写入9I/O错误)result 第二行:读取的文件内容Text = sublin(result,2) 将result相应行的内容赋值给Textaa=subwrd(Text,#n) 将Text的第n个值赋值给aaresult=write(filename, text, <append>)15.维数查询q w2xy lon lat 将经纬度坐标转换为图形窗口坐标返回值:X=*** Y=*** q xy2w X Y 将图形窗口坐标转为经纬度坐标返回值:Lon=*** Lat=***q w2gr lon lat 将经纬度坐标转换为格点坐标返回值:Xdim=*** Ydim=***q gr2w xdim ydim 将格点坐标转换为经纬度坐标返回值:Lon=*** Lat=***q xy2gr X Y 将图形窗口坐标转换为格点坐标返回值:Xdim=*** Ydim=***q gr2xy xdim ydim 将格点坐标转换为经纬度坐标返回值:X=*** Y=***16.气候平均设置季节变量‘set t 1 12’‘define climate=ave(var,t+0,t=tmax,12)’‘modify climate seasonal’滑动平均‘set t 1 tmax’‘define running_mean=ave(var,t-n,t+n)’17.站点资料绘图(1)转换生成数据文件及格点文件数据文件的顺序为先循环站号再循环时间,每条记录包含站号-纬度-经度-时间-nlev-flag-数据,每循环完一个时间后要加一个不写数据且nlev=0的记录(2)编写ctldtype stationstnmap ***.map**变量层数为0(3)生成.map映射文件!stnmap –i */*/*.ctl(4)插值‘open ***\grid.ctl’‘open ***dat.ctl’‘define varname=oacres(grid,var.2)’(5)绘图‘cnbasemap varname’18.绘制路径图。
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。
d ave(olr,t+0,t+359,12) ave表示求平均,olr 为变量, t+0表示起始点为当前时次,即00z01jul1974;t+359表示终止时次为当前时次后推359个时次,即00z01jul2003;12表示每12个时次取一次数据;
打开nc文件:ga->sdfopen
查询信息:ga->q file
ga->q dim
ga->q ctlinfo
写标题:ga-> draw title
清除图面:ga-> c
同时打开两个文件: ga->open model.ctl
ga->open model.le.ctl
删除所有设置重新回到刚进入GrADS状态:ga->reinit
删除open命令后的所有设置:ga->reset
由风场导出涡度场:ga->d hcurl(u,v)
以分色图形方式输出:ga->set gxout shaded
以等值线方式输出(缺省方式):ga->set gxout contour
画图例:ga->cbarn 1 0 (1:相对长短,>1放大;0:水平;1:垂直。
)以箭头方式表示矢量场: ga->gxout vector
风矢量场:ga->d u; v; q (显示矢量时,d x分量;y分量<;标量>。
“<>”内的部分只起标颜色的作用。
)
以流线方式表示矢量场:ga->set gxout stream
风流线场:ga->d u; v; q
以WMO风标方式表示矢量场: ga->set gxout barb
风标:ga->d u; v; q
直接输出网格点数值:ga->set gxout grid
设置保留小数位数:ga->set dignum 0
设置数字大小:ga->set digsize 0.1
ga->set mpdraw on 如为off,不画地图背景(非经纬度数据需此项)ga->set poli on 如为off不画国界省界等。
ga->set map auto 由系统自定地图背景的颜色、线型和粗细。
而set map color <line_style <thickness>>由用户自定义。
ga->set mpvals -140 -40 15 80 极射投影经纬度范围。
ga->set mproj nps 北半球极射投影(其它取值:latlon:等比经纬度
投影(缺省);scaled:经纬度投影并冲满整个绘
图区;sps:南半球极射投影;Lambert: lambert
方式投影;robinson: robinson式投影;off:关闭
地图投影,缺省是打开的。
)
ga->set mpdset mres 取值:lowres/mres/hires分别代表可使用
低分辨率(缺省)、中分辨率和高分辨率的地图数据
库。