GrADS绘图实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立
GrADS学习资料：第2章 数据处理
big-endian、little-endian 用于自动改变二进制位存放顺序
<template> 多个时间序列原始数据文件用一个数据描 述文件统一地描述描述这些原始数据时采用的选项， 这些数据文件的文件名形式由 dset 定义的形式命名 文件名，提示所含数据的时次。
例如：
正确的替换为： %y2 两位数年 %y4 4 位数年 %m1 1 或2 位数月 %m2 2 位数月（用 0补齐 1 位数） %mc 3 字符月份缩写 %d1 1 或2 位数天 %d2 2 位数天 %h1 1 或2 位数小时 %h2 2 位小时
设置X方向格点与经度的对应关系
XDEF number <LINEAR Start increment> 或 XDEF number <LEVELS value-list>
number（>=1）给定格点数，整形； LINEAR指明是等间隔分布格点， Start起点坐标，负数表示西经； increment网格间距。 LEVELS参数指明是不等间隔分布格点，列 出具体每个格点的坐标值（以空格分开）。
open(1,file='u.dat')
open(2,file='v.dat')
open(3,file='sst.dat')
! 打开目标文件
open(12,file='mhy.grd',form='binary')
! 把数据文件读入
do 100 it=1,nt do 50 iz=1,nz
read(1,*) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 50 continue
实验三 GrADS软件的应用(2)
实验三 GrADS软件的应用（2）一.实验目的1.掌握一维线形图的绘制。
2.掌握fnl数据的转换方法。
3.熟悉GrADS的生成ctl文件的常用命令。
4.熟悉GrADS的生成idx文件的常用命令。
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.实验代码解释'open ' 打开数据文件'set lat 40' 设定经度变化为东经40度'set lon -180 0' 设定纬度变化为南纬180度到0度'set t 1' 设定时次固定为数据集中第一个时次'set gxout line' 设定gxout线'set ccolor 2' 设置等值线颜色为红色'set cmark 3' 设置线上的标记符号为实心圆'set cstyle 1' 设置等值线形为实线'set cthick 6' 设置等值线线宽为6'set grid on 3 3' 设定网格线为红色实现2.绘制线性图3.转换fnl文件4.运行fnl文件生成图像三.实验步骤1.绘制线性图把事先做好的.gs,.ctl和.dat文件复制到D:\grads19下面，打开grads.exe,将.gs文件拖动到dos界面，回车就会在rcl窗口显示所画图像，对应在D:\grads19也会生成一个.png文件；2..转换fnl文件（1）生成描述文件.ctl：打开grads.exe，对应输入gs->grib2ctl grib_file>grib_file.ctl,这样就可以生成描述文件.ctl（2）利用grads自带的grabmap.exe生成索引文件gs-> !gribmap -v -i D:/grads19/grib_file.ctl > a.txt,这样就会在D:/grads19路径下生成.idx 的索引文件，并会把整个映射过程写入a.txt文件中，这样就可以开始用grads读取fnl文件进行画图3.运行fnl文件生成图像将fnl_20090808_00_00_c文件对应的.gs文件拖到里面，即可生成它的.gmf文件。
GrADS绘图基础
显示图形 ga-> display u gaga-> d u; v.2 gaga-> d u; v.2; mag(u,v.2) ga 保存图形 ga-> enable print gaa.gmf ga-> print gaga-> disable print ga 清屏 ga-> clear gaga-> c ga重置缺省环境, 重置缺省环境, 不关闭 数据文件 ga-> reset ga重新初始化, 重新初始化, 关闭 reinit
Linux： Linux： 在.cshrc 文件中添加: 文件中添加: # 执行文件路径：setenv PATH /usr/local/grads/bin:${PATH} 执行文件路径： # 字体和底图文件路径：setenv GADDIR /usr/local/grads/dat 字体和底图文件路径： # 脚本库的路径：setenv GASCRP /usr/local/grads/lib 脚本库的路径：
GrADS基础绘图 GrADS基础绘图
何晏春 20082008-2-23
提纲
1、grads功能概述 grads功能概述 （1）、软件性能介绍:主要是与matlab对比 ）、软件性能介绍:主要是与matlab对比 （2）、 grads在win/Linux下的下载、安装、运行： grads在win/Linux下的下载、安装、运行： linux/windows环境变量的设置，安装后各个目录文件的内容 linux/windows环境变量的设置，安装后各个目录文件的内容 （3）、紧接着进行grads的简单操作：对nc资料的操作，画两张简单的图：contour与shaded叠加 ）、紧接着进行grads的简单操作：对nc资料的操作，画两张简单的图：contour与shaded叠加 （2）、Grads网络资源 ）、Grads网络资源 2、Grads的图形显示类型及绘图设置 Grads的图形显示类型及绘图设置 （1）、一维：直方、折现、散点、误差图.... ）、一维：直方、折现、散点、误差图.... （2）、二维：等值线、阴影图、风矢量、流线图、站点天气图 （3）、图形设置：坐标、线型、页面、地图投影、地表状况、图形信息开关 3, Grads 函数 4、grads 批处理脚本 3、Grads数据准备 Grads数据准备 （1）、ncep资料的直接读取 ）、ncep资料的直接读取 （2）、二进制格点数据的生成、数据描述文件ctl作用 ）、二进制格点数据的生成、数据描述文件ctl作用 介绍grads格点数据的存储结构，即维数环境，生成二进制的fortran程序段； 介绍grads格点数据的存储结构，即维数环境，生成二进制的fortran程序段； ctl文件的作用，ctl文件的结构。 ctl文件的作用，ctl文件的结构。 （3）、mm5out_to_Grads,wrfoutput_to_grads, ）、mm5out_to_Grads,wrfoutput_to_grads, （4）、站点数据的准备以及站点图形的绘制 4、grads函数的使用： grads函数的使用： （1）、数学函数 (2）、统计函数 (2）、统计函数 （3）、网格处理函数 ....... 5、实例示范 （1） precluster应用 precluster应用 （2） pc演示，用grads的totourial。 pc演示，用grads的totourial。
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
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实习报告
南京信息工程大学 实验（实习）报告实验（实习）名称 基于NCAR/NCEP 再分析资料的降水和气温的气候特征分析 日期 得分 指导教师 孙晓娟 系 大气科学 专业大气科学班次 长望实验班 姓名 夏新露一、 实习目的（1） 了解NCEP/NCAR 再分析数据记得数据结构。
（2） 通过NCEP/NCAR 再分析数据集，掌握FORTRAN 有格式输入输出语句（Read 、Print 、Write ）的读写四维数据的方法。
（3） 掌握FORTRAN 多维数组的定义和使用方法。
（4） 掌握隐式do 循环的使用方法。
（5） 巩固FORTRAN 顺序结构概念和顺序结构程序设计方法。
（6） 掌握GrADS 对“*.nc ”文件的读取方法。
（7） 掌握GrADS 中fwrite 写出二进制数据的方法。
（8） 掌握GrADS 中While 循环的使用方法。
（9） 掌握GrADS 中变量的定义和使用方法。
（10） 掌握四维“*.grd ”数据格式建立数据描述文件（*.ctl ）的方法。
（11） 巩固GrADS 的基本操作命令的使用方法。
（12） 掌握GrADS 对contour 和shaded 图形类型的设置方法以及两种绘图类型的图形要素设置方法。
（13） 掌握GrADS 中基础绘图命令的设置方法。
（14） 掌握GrADS 中printim 生成文件（*.gmf 、*gif 、*.png ）的方法。
二、 实习内容问题描述利用1948-2010年NCAR/NCEP 月平均气温和降水再分析资料（nc 格式文件），分析1月气温和降水气候特征。
要求利用Fortran 提取1948-2010年1月数据并进行计算，以“*.grd ”格式保存1948-2010年1月气温、降水气候场数据，用GrADS 生成1948-2010年1月气温、降水气候二维等值线和二维填色图两种格式叠加的图像，书写标题，并在高温、低温中心标记“H ”和“L ”。
GrADS绘图软件使用手册
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。
第四章Grads数据资料转换和数据描述文件2013
G r ADS(Grid Analysis and Display System)讲义（4）内容提要一、GrADS所能处理的数据格式二、数据资料的准备（binary）ASCII码数据文件向二进制数据文件的转换三、数据描述文件的构成四、其它数据文件简介（netCDF/GRIB）五、GrADS控制文件简介一、GrADS所能处理的数据格式--Binary：自制，直接、顺序存取，Fortran 可以读写。
*.grd--netCDF（自描述）：精确性好，便于传输；*.nc--GRIB：压缩率高。
*.grb--HDF-SDS（卫星资料）--ASCII（台风路径）--站点--BUFR（V1.9版本）：二进制通用数据表示格式（BUFR），用于非格点气象数据的保存，便于网络传输，是世界气象组织（WMO）规定的标准格式，目前使用的常规气象资料数据以及雷达、卫星数据资料转换为BUFR格式二、Binary格式介绍1、简介1）GrADS最基本的数据格式；2）常用后缀：*.grd,.bin,.dat；3）可用fortran读写；4）一般为二进制无格式文件(form=‘unformatted’)；5）访问形式直接（access=‘direct’）顺序（access=sequential）--ctl文件中说明6）格式说明由数据描述文件(*.ctl)描述；数据资料———数据描述文件———GrADS翻译器注意：数据文件和数据描述文件是分开的。
后者为纯文本格式，可用一般的编辑器产生（如记事本等）；2、GrADS中数据的存放形式1）5-D的数据集（x，y）,z,VAR,t排放顺序为先经度、纬度、高度，然后是物理变量，最后是时次变化。
一个x、y数据场构成一个记录。
2）3—D空间的排列x从西---东，y从南---北，z从下--上3、如何由ASCII码数据生成一个直接存取的无格式数据文件----------借助于Fortran程序完成例1：有一个4-D要素场，将其由ASCII码数据转为无格式直接存取文件，Fortran程序如下：Program mainC 定义一个X,Y,Z方向的格点以及总时次ntparameter(nx=144,ny=73,nz=17,nt=48)c 定义数组dimension var(nx,ny,nz,nt)c 打开原数据文件open(1,file='d:\llp\test.dat')!!ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc!!ccccccc 一定格式把数据文件读入do 100 it=1,ntdo 50 iz=1,nzread(1,*) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 50 continue100 continue CCCCCCCCCCCCCCCCCCCccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc c 打开目标文件，recl为记录的长度。
第四章Grads数据资料转换和数据描述文件2013解析
G r ADS(Grid Analysis and Display System)讲义（4）内容提要一、GrADS所能处理的数据格式二、数据资料的准备（binary）ASCII码数据文件向二进制数据文件的转换三、数据描述文件的构成四、其它数据文件简介（netCDF/GRIB）五、GrADS控制文件简介一、GrADS所能处理的数据格式--Binary：自制，直接、顺序存取，Fortran 可以读写。
*.grd--netCDF（自描述）：精确性好，便于传输；*.nc--GRIB：压缩率高。
*.grb--HDF-SDS（卫星资料）--ASCII（台风路径）--站点--BUFR（V1.9版本）：二进制通用数据表示格式（BUFR），用于非格点气象数据的保存，便于网络传输，是世界气象组织（WMO）规定的标准格式，目前使用的常规气象资料数据以及雷达、卫星数据资料转换为BUFR格式二、Binary格式介绍1、简介1）GrADS最基本的数据格式；2）常用后缀：*.grd,.bin,.dat；3）可用fortran读写；4）一般为二进制无格式文件(form=‘unformatted’)；5）访问形式直接（access=‘direct’）顺序（access=sequential）--ctl文件中说明6）格式说明由数据描述文件(*.ctl)描述；数据资料———数据描述文件———GrADS翻译器注意：数据文件和数据描述文件是分开的。
后者为纯文本格式，可用一般的编辑器产生（如记事本等）；2、GrADS中数据的存放形式1）5-D的数据集（x，y）,z,VAR,t排放顺序为先经度、纬度、高度，然后是物理变量，最后是时次变化。
一个x、y数据场构成一个记录。
2）3—D空间的排列x从西---东，y从南---北，z从下--上3、如何由ASCII码数据生成一个直接存取的无格式数据文件----------借助于Fortran程序完成例1：有一个4-D要素场，将其由ASCII码数据转为无格式直接存取文件，Fortran程序如下：Program mainC 定义一个X,Y,Z方向的格点以及总时次ntparameter(nx=144,ny=73,nz=17,nt=48)c 定义数组dimension var(nx,ny,nz,nt)c 打开原数据文件open(1,file='d:\llp\test.dat')!!ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc!!ccccccc 一定格式把数据文件读入do 100 it=1,ntdo 50 iz=1,nzread(1,*) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 50 continue100 continue CCCCCCCCCCCCCCCCCCCccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc c 打开目标文件，recl为记录的长度。
GrADS绘图实习
实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立一、实习资料：现在“data”文件夹下有ASCII码数据资料文件：月平均风场 (u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat)、月平均高度场 (hgt500.dat)，2002.1-2005.12共48个月，资料的水平网格范围是M×N个网格点（M=37，N=17）,分辨率为2.5°×2.5°，自西向东经度60-150°E，由南至北纬度0-40°N。
二、实习要求：编写出将ASCII码数据资料文件：月平均风场和月平均高度场分别转换成二进制无格式直接存取（GrADS数据格式）文件（uv.grd和hgt.grd文件）的Fortran程序，给出相应的数据描述文件（uv.ctl和hgt.ctl文件），并利用GrADS基本操作命令显示该地区850hPa和200hpa uv风场，最后保存图形。
三、实习目的：通过编写该程序，进一步熟悉数据GrADS的数据格式，熟练编写将ASCII码数据转换为二进制格式的Fortran程序以及建立相应的CTL文件。
四、实习步骤：4.1 利用“写字板”程序打开*.dat数据文件，熟悉该数据资料；4.2 按要求编写Fortran程序，将所给的ASCII码数据资料文件转换成二进制无格式直接存取文件，结果保存为mhy.grd；4.3 通过“写字板”或“记事本”程序编写相应的数据描述文件，保存为mhy.ctl；4.4 画出2002年1月850hpa风场图，与图1比较验证数据正确性；4.5 利用GrADS基本操作命令（open,display,print等）显示2002年7月850hpa和200hpa uv 风场图形；4.5 完成实习报告1）说明所用资料资料名称：月平均风场(u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat)；月平均高度场(hgt500.dat)范围：60~150E，0~40N.层次：风场，850 hPa、200hPa；高度场，500hPa；时段：2002.1~2005.12共48个月。
GrADS第2章 数据处理解读
格式，压缩率高，占用空间小。例如 NCEP提供的数据资料。
NETCDF（.nc）等通用数据格式：自
定义数据格式，精确性好，便于传输。
文件中自带描述文件。
2.2 数据文件的转换
1. 转换方法
转换文件的数据存放格式，一般 是通过Power Station或Visual Fortran等软件使用Fortran或者C 语言来编程转换。
irec=0 do 200 it=1,nt do 30 iz=1,nz irec=irec+1 write(12,rec=irec) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 30 Continue do 31 iz=1,nz irec=irec+1 write(12,rec=irec) ((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 31 continue irec=irec+1 write(12,rec=irec) ((sst(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny) 200 continue
y………5
2.数据存放形式
二进制数据排放顺序 从内循环到外循环依次是： Z x（经度）：从西到东 y（纬度）：从南到北 1 2 3 4 5……….. x z（高度层数）：从低层到高层 vars（各种物理变量） t（时次） x(lon) y(lat) z(lev) vars(不同变量) time 任何一维可省略。
open(1,file='u.dat') open(2,file='v.dat') open(3,file='sst.dat&#n(12,file='mhy.grd',form='binary')
GrADS实习报告4
GrADS实习报告4南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称蒙古高压特征分析日期2016.9 得分指导教师孙晓娟系大气科学专业大气科学班次长望实验班姓名夏新露一、实验目的（1）掌握气象要素气候异常特征的基本方法。
（2）进一步巩固Fortran顺序结构和循环结构的程序设计方法，重点掌握文件、变量、函数、数组的使用方法、数据的有格式输入输出方法。
（3）了解并掌握GrADS的使用流程。
（4）学习并掌握数据描述文件（*.ctl文件）的书写方法。
（5）学习书写简单的“*.gs”文件。
（6）掌握GrADS中open,reinit,d,c,quit,q,run等基本命令的使用方法。
（7）掌握GrADS维数环境设置方法。
（8）掌握GrADS绘制“line”、“bar”图形类型的方法，绘制1951-2010年蒙古高压强度异常的时间序列图。
（9）掌握保持GrADS绘制图形的一种方法。
二、实验内容2.1 问题描述已知1951-2010年1月蒙古高压强度、面积、经度、维度指数序列，计算蒙古高压各指数的气候值、变率和距平，绘制蒙古高压强度、面积、位置指数距平的时间序列图，分析冬季蒙古高压的异常规律。
2.2 问题分析已知：1951-2010年1月蒙古高压强度、面积、经度、维度指数序列资料p.dat、s.dat、lon.dat、lat.dat。
计算：蒙古高压各指数的气候值、变率和距平值。
绘制：1948-2010年1月蒙古高压强度、面积、位置指数距平的时间序列图。
通过分析，根据公式求得蒙古高压1月环流指数气候及异常值。
根据GrADS 中line和bar两种图形格式绘制方法，绘制蒙古高压环流指数距平的时间序列图。
三、实验步骤3.1蒙古高压环流指数的气候和异常值计算1.分析问题，理清算法和程序，设计程序流程图并编写程序。
2.启动软件开发环境Microsoft Developer Studio。
3.在D盘上创建新工作区shixi04。
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学习心得
GRADS学习心得grads是当今气象界广泛使用的一种数据处理和显示软件系统。
该软件系统通过其集成环境可以对气象数据进行读取，加工，图形显示和打印输出。
他在进行数据处理时，所有数据在grads中均被视为纬度，经度，层次和时间的4维场，而具有操作简单，功能强大，显示快速，出图类型多样化，图形美观等特点。
正因为如此，他才成为国内外气象界通用的标准图形环境之一。
grads作为一门应用性的课程，内容包含了若干命令，在学时有限的情况下，我们如何在短时间内掌握其中最核心的内容，做到尽快入门，是有一定的难度的。
老师帮我们理清思路，凝练重点，促进知识的巩固。
这学期，我们在徐老师的指导下花了大约八周的时间联系和学习这门课程。
我开始下载数据，自己用软件画画。
在老师的严格要求下，我们一次又一次地互相帮助。
在绘画成功的那一刻，我们真的感到了巨大的成就感。
首先，从头回忆这个故事。
一开始刚刚上课，我们了解到了一大堆关于grads可以应用的各种文件。
例如(1).dat二进制无格式记录的原始气象数据文件，其既是以是格点数据，也可以是站点数据。
它们是从其它气象数据（如站点气象报、格点气象报、模式格点输出结果）转换生成的。
对格点数据而言，其格式为二进制无格式直接或顺序记录格式。
总之对格点数据，整个数据集是一个大的五维数据场，包括三维物理空间、一维物理变量、一维时间变量，存放时以二维数组片的形式按水平、垂直、物理变量、时间序列的顺序排放，(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。
(3).gsgrads控制文件，用grads命令run执行之。
也是一个纯文本文件。
还了解到十进制的原始数据文件（＊.txt）、二进制的数据文件（＊.dat）、数据描述文件（＊.ctl）、批处理文件（＊.gs）和图形文件（＊.gmf）。
Grads实习
Grads实习实习二实习要求：1）利用所提供的数据资料，绘制一张第2时刻温度垂直剖面图（纬度固定于30ºN，经度范围80ºW-0º，层次由第1层变化至第7层），要求将温度正值区域用阴影显示，负值区域用等值线显示，并加粗0值等值线，同时Y轴标注为“Z/hPa”,标题标注为“Temperature/ºC”。
2）采用流线方式绘制第3天西北半球（-180w-0,0-90N）850hPa风场图，并将图片输出到850uv.gmf图片文件中。
3）恰当利用所提供的数据资料，绘制一张北半球地图底图，即图形中只显示地图信息，不含其它形式的数据信息。
'reinit''open D:\grads\grads1\test2\model.le.ctl''set lat 30''set lon -80 0''set z 1 7''set t 2''set grads of''set gxout shaded''set cmin 0''d t-273.15''cbar''set gxout contour''set cmax 0''d t-273.15''set clevs 0''set ccols 3''set cthick 7''d t-273.15''draw ylab Z/hPa''draw title Temperature/`3.`1C''printim D:\grads\grads1\test2\1.gif gif';'reinit''open D:\grads\grads1\test2\model.le.ctl' 'set lat 0 90''set lon -180 0''set lev 850''set t 3''set gxout stream''d u;v''printim D:\grads\grads1\test2\aa.gif';;‘open d:\grads\grads1\test2\model.le.ctl’‘set lat 0 90’‘set grads off’‘set cmax 0’‘set mpdset hires’‘set map auto’‘set mpdraw on’‘set poli on’‘d z’‘printim d:\grads\grads1\test2\ssss.gif gif’;实习三实习要求：1）根据所提供的数据资料，利用fwrite命令将该范围内（纬度：0-90ºN，经度：180ºW-0º，层次为500hPa，第2时刻）高度场资料写入名为z.grd的二进制数据文件中。
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数据格式
2. 数据描述文件的形式 以上述格点数据描述文件为例：
DSET D:\model.le.dat
UNDEF 2.56E33 TITLE 5 Days of Sample Model
Output
XDEF 72 LINEAR 0.0 5.0 YDEF 46 LINEAR -90.0 4.0 ZDEF 7 LEVELS 1000 850 700 500 300 200 100
3.数据描述文件的建立
数据描述文件为纯文本格式，可 用一般的文本编辑器产生（如记事本， 写字板等）。描述文件编辑完成后， 保存时后缀名为.ctl。
*关于plate使用
多个连续时间序列原始数据文件想用一个数据描 述文件统一地描述这些原始数据时采用该选项。
dset h%y4%m2.grd sample grid 9999 template
在使用GrADS绘图前，必须确保
所用数据文件满足GrADS的数据格式 要求。
2.1 常用数据格式的文件特点
• Binary（二进制）数据格式：可以是 格点数据或站点数据，可以用Fortran
或者C语言读写。
• NetCDF网络通用数据格式：自定义
数据格式，精确性好，便于传输。
• GRIB码数据格式：是自定义的数据
• DTYPE <option> option：grid 或 station
说明数据文件的数据类型。 默认设置: dtype grid
• OPTIONS <keywords>
定义数据存放方式的选项，keywords 有： <yrev> <zrev> <sequential> 详见P22 <byteswapped> <big-endian> <little-endian> <template>
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实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立一、实习资料：现在“data”文件夹下有ASCII码数据资料文件：月平均风场 (u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat)、月平均高度场 (hgt500.dat)，2002.1-2005.12共48个月，资料的水平网格范围是M×N个网格点（M=37，N=17）,分辨率为2.5°×2.5°，自西向东经度60-150°E，由南至北纬度0-40°N。
二、实习要求：编写出将ASCII码数据资料文件：月平均风场和月平均高度场分别转换成二进制无格式直接存取（GrADS数据格式）文件（uv.grd和hgt.grd文件）的Fortran程序，给出相应的数据描述文件（uv.ctl和hgt.ctl文件），并利用GrADS基本操作命令显示该地区850hPa和200hpa uv风场，最后保存图形。
三、实习目的：通过编写该程序，进一步熟悉数据GrADS的数据格式，熟练编写将ASCII码数据转换为二进制格式的Fortran程序以及建立相应的CTL文件。
四、实习步骤：4.1 利用“写字板”程序打开*.dat数据文件，熟悉该数据资料；4.2 按要求编写Fortran程序，将所给的ASCII码数据资料文件转换成二进制无格式直接存取文件，结果保存为mhy.grd；4.3 通过“写字板”或“记事本”程序编写相应的数据描述文件，保存为mhy.ctl；4.4 画出2002年1月850hpa风场图，与图1比较验证数据正确性；4.5 利用GrADS基本操作命令（open,display,print等）显示2002年7月850hpa和200hpa uv 风场图形；4.5 完成实习报告1）说明所用资料资料名称：月平均风场(u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat)；月平均高度场(hgt500.dat)范围：60~150E，0~40N.层次：风场，850 hPa、200hPa；高度场，500hPa；时段：2002.1~2005.12共48个月。
变量名：u v hgt分辨率：2.5*2.5，格点数：37*17资料读取文件：data.f902）给出所编写的Fortran程序：parameter(nx=37,ny=17,nz=1,nt=48) dimensionu1(nx,ny,nz,nt),v1(nx,ny,nz,nt),u2(nx,ny,nz, nt),v2(nx,ny,nz,nt),hgt(nx,ny,nz,nt)open(1,file='u200.dat')open(2,file='v200.dat')open(3,file='u850.dat')open(4,file='v850.dat')open(11,file='hgt500.dat')open(12,file='uv.grd',form='binary')open(13,file='hgt500.grd',form='binary') do 100 it=1,ntdo 50 iz=1,nzread(1,*) ((u1(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)read(3,*) ((u2(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)50 continuedo 51 iz=1,nzread(2,*) ((v1(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)read(4,*) ((v2(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)51 continuedo 52 iz=1,nzread(11,*)((hgt(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)52 continue 100 continuedo 200 it=1,ntdo 30 iz=1,nzwrite(12) ((u2(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)write(12) ((u1(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)30 Continuedo 31 iz=1,nzwrite(12) ((v2(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)write(12) ((v1(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)31 continuedo 55 iz=1,nzwrite(13)((hgt(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)55 continue200 continueCLOSE(1)CLOSE(2)CLOSE(3)CLOSE(4)CLOSE(11)CLOSE(12)CLOSE (13)end3）给出所编写的数据描述文件uv.ctl：dset C:\GrADS19\uv.grdundef -9.99E+13title two levels air dataxdef 37 linear 60.0 2.5ydef 17 linear 0.0 2.5 zdef 2 levels 850 200tdef 48 linear JAN2002 1mo vars 2 u 2 99 u wind(m/s) v 2 99 v wind(m/s) endvarshgt.ctl dset C:\GrADS19\hgt.grd undef -9.99E+13title the attitude of 500hpa xdef 37 linear 60.0 2.5ydef 17 linear 0.0 2.5zdef 1 levels 500tdef 48 linear JAN2002 1mo vars 1h 0 99 attitudeendvars文件*.GS'reinit''open c:\data\uv.ctl' *ctl路径'set grid off''set grads off''set lat 0 40’'set lon 60 150'' set time jul2002''set lev 850''set gxout vector''d u;v''draw title Air data in 200201 850' 'printim c:\images\uv8.png white' 'c''set lev 200''set gxout vector''d u;v''draw title Air data in 200201 200''printim c:\images\uv2.png white'4）给出所绘制的图形2002年1月850hpa高度的风场图2002年7月850hpa 高度的风场图2002年7月200hpa高度的风场图：实习二基本命令的上机使用（2小时）1．实习资料：现在“data”文件夹下有GrADS数据格式的二进制资料文件model.le.dat （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），以及对应的数据描述文件model.le.ctl。
2．实习要求：利用所提供的数据文件，使用基本命令编辑gs文件绘制图形一维单线图，和两维平面图。
3. 实习目的：熟悉GrADS的工作环境及使用流程，掌握基本操作命令，练习编写和使用gs 文件。
4. 实习步骤：4.1熟悉GrADS绘图软件操作界面——命令窗口和图形显示窗口。
利用所提供的数据文件model.le.dat及相应的数据描述文件model.le.ctl，在命令窗口输入基本绘图指令，在图形显示窗口观察相应图形例如：在文本窗口输入下列命令open <路径>model.le.ctlset lat 40set lon -180 0set lev 500set t 1d z则在图形显示窗口出现如下图形4.2 练习编写和使用gs文件。
利用文本编辑器（如记事本，或者写字板）将所需要的基本命令编辑成gs文件，然后使用run命令运行该文件；Model.le.ctl：'open c:\data\model.le.ctl''set lat 40''set lon -180 0''set lev 500''set t 1''d z''printim c:\images\im40500.png white';4.3 根据所学过的图形要素设置命令“set”，编辑gs文件绘制北半球200hPa 纬向风一维单线图（经度固定于120ºE）和500hPa高度场平面图，并用“enable print”命令将所画图形分别存放。
Gs:'reinit''open c:\data\model.le.ctl''enable print c:\images\model2.gmf' 'set grid off''set grads off''set lon 120''set lat 0 90''set lev 200''set t 1''set xyrev on''d u''print' 'c''reset''set grid off''set clip 0 11 2 6' 'set lat 0 90''set lev 500''set t 1''set grads off' 'd z''print''disable print';。