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IDL可视化入门与提高

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第二章IDL可视化入门与提高2.1 交互式与编译式2.1.1 交互式模式交互式模式可以利用简洁有效的单行命令快速进行数据分析和实现可视化。

在交互式模式下，命令在IDL提示符下输入，并且当用户按回车键时执行输入如下命令：X = findgen(201)*0.1 ; 创建一个包含了201个元素的浮点数组，第一个元素为0.0，步长为0.1Y = sin(x) ;创建浮点数组x的正弦函数数组Plot,x,y; 绘出sin（x）的函数交互模式最大的有点是，用户工作的结果能迅速地在图像、图形等窗口中实现可视化2.1.2 编译模式在此先不做介绍2.2变量IDL创建变量时，不需要对变量进行类型声明IDL> var = 2.0;创建一个浮点型变量，对变量进行初始化IDL> help,varVAR FLOAT = 2.00000重新定义为整型IDL> var = 2;创建一个整型变量，对变量进行初始化IDL> help,varVAR INT = 22.2.2跟踪变量类型无论在IDL的命令行，还是在IDL的程序中，使用“help”命令始终是帮助显示变量类型和大小的有效途径对于标量类自变量在上列中以给出说明，在此不做赘述对于数组类变量，“help”命令显示自变量的名称、大小、类型IDL> arr = [12,13,14]IDL> help,arrARR INT = Array[3]2.2.3数据类型的转换IDL自身提供了变量转换函数IDL> x = 3.141567IDL> help,xX FLOAT = 3.14157IDL> fix(x)fix(x)^% Syntax error.IDL> x = fix(x)IDL> help,xX INT = 3IDL> x = byte(x)IDL> help,xX BYTE = 3如果要转换为byte，字节型变量，在转换的过程中只有最不重要的八位会转换过来，即最后面的八位列入：Var = 567；567转换为二进制为1000110111Var = byte(var); 只会保留最后面的八位，0110111Help，var；最后得到的结果是55IDL中默认的整数数据是16为有符号整型2.2.4浮点数想整型的转换当fix 和long函数使用于浮点型变量向整数型变量转换时，将会发生截断现象IDL> x = [4.23,4,56]IDL> print,x4.23000 4.00000 56.0000IDL> print,fix(x)4 4 56IDL> arr = [3.14,7.89,-5.7,-9.8]IDL> print,arr3.14000 7.89000 -5.70000 -9.80000IDL> print,fix(arr)3 7 -5 -9IDL> ;xIDL> ;将浮点数组转换为整数型数组，数组中所用元素舍去小数点后的数字IDL> print,long(arr)3 7 -5 -9IDL> print,round(arr);对数组中的每个元素进行四舍五入3 8 -6 -10IDL> print,floor(x);小于或等于自变量且最接近自变量的长整型整数4 4 56IDL> print,floor(arr)3 7 -6 -10IDL> print,cei(arr);大于或等于且最接近自变量的长整型整数% Variable is undefined: CEI.% Execution halted at: $MAIN$IDL> print,ceil(arr)4 8 -5 -92.2.5字符串和数字类型之间的转换字符串变量可以转换为数字类型（里面含有数字数值）IDL> print,float('3.2')3.20000IDL> print,float('123abc')123.000如果不包含数字数值，那么在转换时IDL会给出一个警告信息，并输出解果0 IDL> print,float('wode')% Type conversion error: Unable to convert given STRING to Float.% Detected at: $MAIN$0.000000当变量的字节类型向字符串类型转换时，输出结果是一个标量变量，该变量是对应于输入变量的ASCII码字符IDL> print,string([47B,48B])/0当变量的字符串类型想字节类型转换时，输出结果是一个数组，其元素值是对应于输入字符串中每个字符的ASCII值IDL> help,byte('ABC')<Expression> BYTE = Array[3]IDL> print,byte('ABC')65 66 672.2.6变量的名称IDL中变量的名称必须以字母开头，它们可以包括其他字母、数字、下划线、美元符号。

2.3数组简介在IDL中可以为任何IDL数据类型创建1~8维数组。

紧凑的数组语法能保证数组运行时不适用循环操作。

数组操作的优点体现在运行速度上2.3.1创建数组在IDL中利用方括号【】，创建数组创建一维数组IDL> x = [1,2,3,4,5]IDL> help,x;用于显示x的大小X INT = Array[5]IDL> print,x;输出x的值1 2 3 4 5创建多维数组IDL> x = [[1,2,3],[4,5,6]];创建两行三列的数组IDL> print,x1 2 34 5 6IDL> ;输出xIDL> help,xX INT = Array[3, 2]IDL> ;输出x的横列号，对于IDL中的数组【m，n】，m为列，n为行值可以附加到已经存在的数组中IDL> y = [[x],[6,7,8]]IDL> print,x1 2 34 5 6IDL> print,y1 2 34 5 66 7 82.3.3创建数组的函数IDL的内建函数允许用户按给定的类型创建数组，同时数组中的每一个元素都被初始化为0（intarr），或被初始化为在数组中的索引值（indgen）IDL> zeros = intarr(6);创建一个元素值都为0的数组IDL> help,zerosZEROS INT = Array[6]IDL> print,zeros0 0 0 0 0 0IDL> print,float(zeros);转换为浮点数组0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 IDL> index = indgen(6);创建索引数组IDL> print,index0 1 2 3 4 5IDL> index = indgen(3,5)IDL> help,indexINDEX INT = Array[3, 5]IDL> print,index;建立多维索引数组0 1 23 4 56 7 89 10 1112 13 14Replicate函数将创建一个特定维数的数组，并将某个标量值复制到该数组中IDL> arr = replicate(5,3,2);创建元素值为5的2行3列数组IDL> print,arr;输出数组5 5 55 5 5Make_array函数将创建一个特定维数的数组，给数组可以是零数组IDL> zeroed = make_array(3,2)IDL> print,zeroed0.000000 0.000000 0.0000000.000000 0.000000 0.000000创建索引数组IDL> index = indgen(6);创建索引数组IDL> print,index0 1 2 3 4 5IDL> index = indgen(3,5)IDL> help,indexINDEX INT = Array[3, 5]IDL> print,index0 1 23 4 56 7 89 10 1112 13 14IDL> arr = replicate(5,3,2);创建元素值为2的2行3列数组IDL> print,arr;输出数组5 5 55 5 5IDL> zeroed = make_array(3,2,/fix)% Keyword FIX not allowed in call to: MAKE_ARRAY% Execution halted at: $MAIN$IDL> zeroed = make_array(3,2)IDL> print,zeroed0.000000 0.000000 0.0000000.000000 0.000000 0.000000IDL> index = make_array(3,2,/float,/index);创建一个两行三列的数组，数组中的元素类型为浮点型，元素值为索引值IDL> print,index0.000000 1.00000 2.000003.000004.000005.00000IDL> index = make_array(6,\long,value = 32L);创建一个数组元素为32的长整型索引数组index = make_array(6,\long,value = 32L);创建一个数组元素为32的长整型索引数组^% Illegal character in program text.IDL> index = make_array(6,/long,value = 32L);创建一个数组元素为32的长整型数组IDL> help,indexINDEX LONG = Array[6]IDL> print,index32 32 32 32 32 322.3.4浮点网格数组IDL中可以任意步长创建精确而有效的一维网格数组。

要求创建这样的一个浮点数组，它的元素值从1000.0按步长0.23均匀地上升到1010.0.IDL> x1 = 1000.0IDL> x2 = 1010.0IDL> dx = 0.25IDL> a = 1.0e-5+2IDL> print,a2.00001IDL> nx = floor((x2-x1)/dx)+1LIDL> help,nxNX LONG = 41IDL> arr = lindgen(nx)*dx + x1;创建一个含有nx个元素，步长为dx的数组IDL> help,arrARR FLOAT = Array[41]IDL> print,arr[39:41],format = '(5f11.4)'% Subscript range values of the form low:high must be >= 0, < size, with low <= high: ARR.% Execution halted at: $MAIN$IDL> print,arr[38:40],format='(5f11.4)'1009.5000 1009.7500 1010.00002.4数组下标第一种形式是将下表用方括号括起来以形成一个数组的名称IDL> arr = indgen(10)*3;创建以为索引数组，数组的步长为3IDL> print,arr0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 IDL> index = 5IDL> print,arr[index]15IDL> print,arr,format='(5i6)'0 3 6 9 1215 18 21 24 27IDL> print,arr[7]21第二种形式是将下标用方括号括起来，并将数组的描述放在小括号内IDL> index = 5；IDL> print,(arr*10)[index]150数组下标同样可以表示为数组的形式IDL> index = [3,5,7,4,2]IDL> print,arr[index]9 15 21 12 6当使用下标表示数组的形式时，如果某些下标超出了范围，则该下标将被转换为在允许范围内的最小或最大值IDL> index = [-1,0,6,9,1000]IDL> print,arr[index]0 0 18 27 272．4.1数组下标的示例IDL> arr = indgen(8)*8;创建步长为8的索引数组IDL> print,arr0 8 16 24 32 40 48 56IDL> ;标量下标IDL> print,arr[5]40IDL> ;下标范围IDL> print,arr[3:5]24 32 40IDL> ;所有下标IDL> print,arr[*]0 8 16 24 32 40 48 56IDL> ;从特定下标之后的所有下标IDL> print,arr[5:*]40 48 56IDL> ;下标用数组表示IDL> index = indgen(2)IDL> print,arr[index]0 8IDL> ;下标用变量表达式表示IDL> i = 3IDL> print,arr[i-1:i+1]16 24 322.4.2多维数组下标的示例IDL> arr = indgen(5,3)*2IDL> print,arr0 2 4 6 810 12 14 16 1820 22 24 26 28IDL> ;标量的下标，取12IDL> print,arr[2,1]14IDL> ;包含所有第一行元素的下标IDL> print,arr[*,0]0 2 4 6 8IDL> ;包含所有第一列元素的下标IDL> print,arr[0,*]1020IDL> ;跨越两个维度的下标IDL> print,arr[0:2,0:1]0 2 410 12 142.4.3一维下标无论数组的维数是多少，它总可以用一位数组来表示。

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可视化idl教案

可视化idl教案

可视化idl教案教案标题：可视化IDL教案教案目标：1. 了解IDL（Interactive Data Language）的基本概念和用途；2. 学习使用可视化工具在IDL中创建图表和图像；3. 掌握利用IDL进行数据分析和可视化的基本技巧；4. 培养学生的数据分析和可视化能力。

教学目标：知识与技能：1. 了解IDL的基本语法和命令；2. 掌握使用IDL进行数据处理和可视化的方法；3. 学会利用IDL创建各种类型的图表和图像。

过程与方法：1. 通过理论讲解和示范，介绍IDL的基本概念和用途；2. 使用实例演示，展示如何使用IDL进行数据处理和可视化；3. 引导学生进行实践操作，熟悉IDL的语法和命令；4. 组织小组活动，让学生合作完成一些数据分析和可视化任务；5. 提供案例分析和讨论，培养学生的问题解决能力。

教学重点：1. 理解IDL的基本概念和用途；2. 掌握使用IDL进行数据处理和可视化的方法；3. 学会利用IDL创建各种类型的图表和图像。

教学难点：1. 熟悉IDL的语法和命令；2. 理解并运用可视化工具在IDL中创建图表和图像。

教学准备：1. 计算机和投影仪；2. 安装好IDL软件；3. 准备相关的数据集和案例。

教学过程：步骤一：引入1. 利用实例和图片，向学生介绍IDL的基本概念和用途；2. 引发学生对可视化IDL的兴趣，提出学习的重要性和意义。

步骤二：基本语法和命令1. 通过PPT或白板，讲解IDL的基本语法和命令；2. 逐步演示如何在IDL中进行数据处理和可视化；3. 提供实例让学生跟随操作，巩固所学知识。

步骤三：创建图表和图像1. 介绍可视化工具的基本用法和功能；2. 演示如何在IDL中创建各种类型的图表和图像；3. 引导学生进行实践操作，创建自己的图表和图像。

步骤四：数据分析和可视化1. 提供一些实际数据集和案例；2. 分组讨论，让学生合作进行数据分析和可视化任务；3. 引导学生思考和解决问题，分享结果和经验。

IDL入门教程范文

IDL入门教程范文

IDL入门教程范文IDL（Interactive Data Language）是一种用于科学数据分析、可视化和探索的编程语言。

它是一种高级语言，专门用于处理和分析科学数据，具有丰富的数据处理和绘图功能。

本文将为初学者介绍IDL的基本概念和语法，并演示一些常用的数据处理和可视化技巧。

1.IDL的基本概念和语法：- 数据类型：IDL支持常见的数据类型，如整数（int）、浮点数（float）、字符（char）和字符串（string），以及数组和结构体等复杂数据类型。

- 变量定义和赋值：IDL使用类似于C和Fortran的语法，可以使用等号（=）进行变量赋值。

例如，`x = 10`表示将整数值10赋给变量x。

-数组操作：IDL支持多维数组操作，可以使用方括号（[]）指定数组的维度和索引，如`a[0,1]`表示取二维数组a的第一行第二列的元素。

- 函数和过程：IDL支持函数和过程的定义和调用。

函数可以返回一个值，过程则只执行一系列操作而不返回值。

例如，`function sum, a, b, c`表示定义一个函数sum，接受三个参数a、b和c，并返回它们的和。

- 循环和条件语句：IDL支持常见的循环语句（如for循环和while循环）和条件语句（如if语句和switch语句），用于控制程序的执行流程。

-文件读写：IDL提供了读写文本文件和二进制文件的函数，可以方便地读取和保存数据。

2.数据处理和可视化：- 数据加载：IDL提供了加载各种数据格式的函数，如文本文件、图像文件和NetCDF文件等。

通过读取数据文件，可以将数据加载到IDL的变量中进行处理和分析。

-数据处理：IDL提供了各种数据处理函数，如数组运算、统计分析和滤波等。

可以通过这些函数对加载的数据进行加工和处理，以获取所需的结果。

-数据可视化：IDL有丰富的数据可视化功能，可以通过调用绘图函数绘制直方图、散点图、曲线图、等高线图等。

绘图函数提供了多种参数和选项，可以灵活地定制绘图效果。

IDL入门教程(上)(简单图形显示II)

IDL入门教程(上)(简单图形显示II)

第二章简单的图形显示本章概述科学分析最基本的能力就是以简单的线画图、等值线图和曲面图来显示所研究的数据。

在这一章中，将知道用这些方式来显示数据是多么容易。

也将学会用系统变量和关键字来定位和标注简单的图形显示。

将学会如下几点：1.如何用Plot命令将数据显示为线画图。

2.如何用Surface和Shade_Surf命令将数据显示为曲面图。

3.如何用Contour命令将数据显示为等值线图。

4.如何在显示窗口上定位显示图形。

5.如何用公共关键字来标注和自定义图形显示。

IDL中简单的图形显示IDL中一个简单的图形显示可认为是栅格图形的一个实例。

也就是说，可用Plot, Contour或者Surface命令通过一种算法来点亮显示窗口内相应的像素点而形成栅格图形。

这种栅格图形没有永久性。

换言之，一旦IDL显示图形和点亮相应的像素点后，IDL就不知道自己做了些什么。

这意味着，在用户重置图形窗口大小时，IDL无法进行相应的响应。

总之，在这种模式下图形显示不能被刷新，除非再次输入图形命令。

但是，栅格图形命令在IDL中被广泛应用，因为它们简单快捷。

而且，将看到，如果仔细地用栅格图形命令编写IDL程序时，可以克服许多与栅格图形命令相关的限制。

本章将介绍一些关于如何用栅格图形命令写出可调节尺寸的IDL图形窗口或进行直接硬拷贝输出的必备概念。

本章的图形命令都是Research Systems公司所说的直接图形。

另外一种被Research Systems公司称为对象图形的图形方式在IDL5.0中被引入。

对象图形使用时相对难一点，但它在IDL编程方面更强大更灵活。

对象图形不是为了在命令行使用而开发的，而是用在IDL的程序中，特别是用于带有界面的程序中（带有图形用户界面的程序）。

本书对对象图形不做介绍。

创建线画图生成线画图最简单的方法是绘出一个矢量。

可以用LoadData命令打开时序数据集。

LoadData命令是本书所带的一个IDL程序（详细细节参考第5页的“本书中所用的IDL程序和数据文件”）。

(完整版)IDL入门教程二(下)(简单图形显示I)

(完整版)IDL入门教程二(下)(简单图形显示I)

从IDL5版本开始，Contour命令一般都使用单元跟踪法来绘制等值线图。

所以，Follow关键字已经过时了。

但该关键字仍然被使用，是因为它对自动标注其它每条等值线的有益作用。

选择等值线数目缺省情况下，IDL选择6条匀称的等值线间隔（即有5条等值线）绘制等值线图。

但是，可以用几种不同的方法改变缺省值。

例如，可以用Nlevels关键字告诉IDL需要绘制多少条等值线。

IDL将计算出等间隔的等值线间隔数。

例如，要绘制具有12条等间隔的等值线图，可键入：IDL＞Contour, peak, lon, lat, Xstyle=1, Ystyle=1, /Follow, $Nlevels=12输出结果应与图18相似。

可选择高达29条的等值线。

图18：这是将等值线级别设置为12的等值线图。

注意，每隔一条等值线都会标注一条，这是使用Fellow关键字的一种副作用。

不幸的是，尽管IDL文档称IDL将采用给定的等间隔的等值线间隔数，但事实上不是这样。

如果注意观察所创建的等值线图，会注意到IDL只计算出少于12条的间隔线。

显然，NLevels关键字的值在IDL中只能作为等值线选择算法中的一个“建议”。

因此，大多数IDL程序员都是自己计算等值线数目。

例如，能精确规定哪条等值线应该画，并用Levels关键字传给Contour命令，而不是用NLevels关键字，如下所示：IDL>vals=[200, 300, 600, 750, 800, 900, 1200, 1500]IDL>Contour, peak, lon, lat, XStyle=1, YStyle=1, /Follow, $Levels=vals要选择12个间距相等的等值线间隔，可编写如下代码：IDL>nlevels=12IDL>step=(Max(peak)-Min(peak))/nlevelsIDL>vals=Indgen(nlevels)*step+Min(peak)IDL>Contour, peak, lon, lat, XStyle=1, YStyle=1, /Follow, $Levels=vals如果喜欢，可以C_Labels关键字精确的指定哪一根等值线应该标注。