浅谈GRADS气象绘图软件的使用
用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图
文章编号:1007-6190(2004)04-0035-02用G rADS制作ncep再分析资料气象要素图杨兆礼(中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州 510080)中图分类号:P409 文献标识码:B G rads气象图形系统是目前国内外气象界通用的标准图形环境之一。
用它来画气象要素图很方便。
本文简单介绍了如何使用G rads气象图形系统来对NCEP/NC AR再分析资料进行简单的绘图处理。
1 NCEP/NC AR再分析资料简介NCEP/NC AR再分析资料是美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NC AR)采用美国全球气候资料同化分析系统进行四维同化分析后获得的全球同化资料。
其全部历史资料来源于美国国家气候资料中心(NC DC)。
使用ncdum p命令,可以看到高空NCEP/NC AR 再分析资料的属性如表1所示。
每天共有4个时次,有73个纬度和144个经度,等压面共有8~17层(hPa),分别是:1000,925,850,700,600,500,400, 300,250,200,150,100,70,50,30,20,10hPa。
表1 NCEP高空等压面再分析资料说明(以1991年为例)文件名要素名称单位层次Air.1991.nc气温K°17Hgt1991.nc位势高度m17rhum1991.nc相对湿度%8shum1991.nc比湿kg/kg8omega1991.nc垂直速度pascal/s12uwnd1991.nc风—U分量m/s17vwnd1991.nc风—V分量m/s17 地面NCEP/NC AR再分析资料共有94个纬度和192个经度。
包括了气温、云强迫净长波通量、对流降水率、晴空长波射入通量、射入长波辐射通量、射入日辐射通量、地表热通量、冰盖判示、可能蒸发率、降水率、气压、水径流、风—U分量(10m 处)、风—V分量(10m处)等共42种要素。
2 选择绘图要素NCEP/NC AR再分析资料的文件名中,第1个单词便是我们绘图时要用到的变量名。
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。
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。
浅谈GRADS气象绘图软件的使用
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/ 资料文件的数量 0 #$%&%#’(&!!* 12%3( + 4 . 1%’%12%3( 5 6 17 8 9:;(2%3( 8 <;=> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 <<’> 1%’ 6 ? @ 6 17 8 9:;(2%3( 8 A4-*> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 A-**> 1%’ 6 ? @ 6 17 8 9:;(2%3( 8 A!**> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 B4-*> 1%’ 6 ? @ 6 17 8 9:;(2%3( 8 B-**> 1%’ 6 ? 6 17 8 9:;(2%3( 8 B!**> 1%’ 6 5 / 须描述资料文件的列举 0 1C ,* 2 D ,? 4 C=(2 + ,* E 2? 9:;( D 12%3( + 2 . . ,* #C2’:2A( / 依次打开各个资料文件 0 C=(2 + !*? 9:;( D 6 17 8 9:;(2%3( 8 %;;1%’> F&1 6 ? 9C&3 D 6 G:2%&H 6 ? @%##(<< D 6 1:&(#’ 6 ? &(#; D 2I! 2H!J . / 把所有须描述的资料文件数据同时放入 , 个文件 %;;1%’ 中, 以便只须 , 次转换后便可以随意调取 0 :2A3G(& D * 1C ,**K D ,? ,-) 1C !* 2 D ,? 4 &(%1 + ,* E 2, -* . %% + K . &(%1 + ,* E 2? J* . + + F&:1 + :? L . ? : D ,? 2I . ? L D ,? 2H . :2A3G(& D :2A3G(& E , M&:’( + !*? &(# D :2A3G(& . + + F&:1 + :? L . ? : D ,? 2I . ? L D ,? 2H . !* #C2’:2A( ,** #C2’:2A( / 本程序按经纬度顺序先读写第一时刻的 <;=、 再读写第 <<’、 A4-*、 A-**、 A!**、 B4-*、 B-**、 B!**, 二时刻的资料, 依次类推 > > > 0 J* 9C&3%’ + ,-9J> * . -* 9C&3%’ + %)* . (21 !> ! 数据描述文件的编写 数据描述文件 1%’> #’; 的编写格式为: 1<(’17 8 9:;(2%3( 8 %;;1%’> F&1 / 1<(’ 是给出所描述文件的文件名 0 ’:’;(M(%’$(&1%’% A21(9 N "> ""(OO I1(9J- ;:2(%&J* !> H1(9,- ;:2(%& N ,*> * !> Q1(9J ;(B(;<,*** 4-* -** !** ’1(9 ,-) ;:2(%& L%2,"4! ,3C B%&<J / 共 <;=、 ’、 A、 B J 个变量 0 <;= * * / <(%;(B( ;=&(<<A&( 0 ’ * * / ’(3=< 0 ・!"・ / 该数据描述文件的标题 0 / 缺省记录的标记 0 / I 方向共 J- 个格点, 起始纬度为 J*P, 步长为 !> -P 0 / H 方向共 ,- 个格点, 起始经度为 N ,*P, 步长为 !> -P 0 / Q 方向分为 J 层, 即 , ***、 4-*、 -**、 !** R=S 0 / 时间共 ,-) 个月, 起始时间为 ,"4! 年 , 月, 步长为 , 个月 0
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。
气象绘图软件GrADS使用要点
气象绘图软件GrADS使用要点
高文良;陈忠明;闵文彬
【期刊名称】《高原山地气象研究》
【年(卷),期】2002(022)002
【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.
【总页数】2页(P49-50)
【作者】高文良;陈忠明;闵文彬
【作者单位】四川省气象科学研究所,成都,610071;四川省气象科学研究所,成都,610071;四川省气象科学研究所,成都,610071
【正文语种】中文
【中图分类】TP302.4
【相关文献】
1.气象绘图软件GrADS高级使用技巧 [J], 高文良;刘晓燕;曾小东
2.GrADS绘图软件在气象应用中的一些技巧 [J], 阎冠华
3.浅谈GRADS气象绘图软件的使用 [J], 陈建萍;陈兴旺;李进
4.使用GrADS绘图软件的几点体会 [J], 刘宣飞
5.浅谈GRADS气象绘图软件对站点资料的使用 [J], 张娟;冯蜀青
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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
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绘图软件使用手3
GrADS绘图软件使用手3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。
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:以某开始的行为注解行。
1.1数据描述文件各项解释1.DSET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:/pcgrad/ample/model.le.dat56注意路经的给法与DOS不同,而与UNI某环境一致,便于移植!或c:\\pcgrad\\ample\\model.le.dat,两种都行。
2.TITLE数据文件说明文字串。
3.UNDEFvaule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keyword项来增加可移植性。
若keyword省略,则OPTIONS也可省略。
可取:equential:顺序无格式方式。
yrev:Y维与YDEF定义相反方式存放。
zrev:Z维与ZDEF定义相反方式存放。
big_endian:如数据是在un,gi,hpcray机器上生成的,而目前不在此类机器上使用。
GrADS绘图软件的汉化研究及业务应用
G rADS绘图软件的汉化研究及业务应用刘文明 李辑 蒋大凯 张凯 (辽宁省气象台 沈阳110015)摘 要 根据点阵字库显示原理,提供了一种在GrADS中显示汉字的方法,建立了基于GrADS的具有中文操作界面的短期气候预测综合信息处理系统,并论述了与图形显示有关的部分GrADS使用方法。
关键词 GrADS绘图软件 汉化研究 图形显示 业务应用 在许多气象图形分析软件(如Micaps、Ncar、GrADS、Matlab等)中,Grid Analysis and Display System(GrADS)以图形美观、功能强大、操作简便、跨应用平台等优点得到国内外广大气象工作者的认可。
在国内,GrADS中的汉字显示问题一直未得到很好解决。
本文以利用GrADS制作中文界面的短期气候预测工作平台为例,来说明GrADS中的汉字显示及其相关的一些图形显示使用技巧。
1 G rADS汉化方案1.1 原理从16×16点阵汉字库中取得汉字的点阵字模信息,利用GrADS画点绘图指令,按点阵汉字的显示方式将汉字一点一点地画在屏幕上,以达到显示汉字的目的。
1.2 获取汉字字模根据国标对汉字库的统一规定:汉字库分成若干个区,每个区有94个汉字,每个汉字均有一个确定的区码和位码。
知道了区位码就相当于知道了汉字在字库中的位置。
由于汉字的内码与区位码有确定的关系,所以只要通过汉字的内码就可以得到汉字的区位码,从而就可以获得该汉字的字模。
设某个汉字的内码为zzbb,则该汉字在字库中的位置(记录号)为: Rec-(zz-161)×94+(bb-161)得到记录号后乘以32,则为该汉字在字库中字模第一个字节的位置,连续读取32个字节,就可以得到这个汉字的字模。
按上述原理用FOR TRAN90编制一字模转换程序,预先生成所需的字库文件。
源程序文件CHL IB.F90输入文件HZK16(UCDOS系统提供的16×16点阵汉字库)HCSTR.TXT(汉字串或全角字符串文件)CHSTRFIL.TXT(字库文件名文件)输出文件CHSTRFIL.TXT中的字库文件。
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。
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。
应用GrADS绘图系统绘制小网格分析气候图
文章编号:100125191(2002)0320030203应用Gr AD S 绘图系统绘制小网格分析气候图况雪源,涂方旭(广西气候中心,广西南宁 530022)摘 要:以广西88站稳定通过10℃起止日积温为例,采用回归分析方法,建立地理因素影响气候要素的气候方程,并结合Gr AD S 提供的数据处理及图形绘制功能,对余差项进行格点插值,最终求得小网格分析气候资料,并绘制气候分布图。
关键词:Gr AD S 绘图系统;小网格;气候图中图分类号:T P 31714 文献标识码:BPlotti n g the S mall -gr i d Analysis Cl i m ateChart with GrAD S Plotti n g Syste mKUAN G Xuan 2yuan ,TU Fang 2xu(Guangx i C li m ate Cen ter ,N ann ing ,Guangx i ,530022)Abstract :A cli m atic equati on show ing the geo l ogic facto rs influencing the cli m atic ele m en ts is set up by regressi on analysis ,tak ing the accum ulative te mperature from the beginn ing day to the final day during w h ich the air te mperature m easured in the 88m eteo ro l ogical stati on s of Guangx i steadily pass the 10℃as an exa mp le .T he m argin s w ill be in serted in to the grids w ith the aid of data p rocessing and chart p l o tting functi on s of Gr AD S syste m and finally the s m all 2grid cli m atic analysis info r m ati on is obtained fo r p l o tting the cli m atic distributi on chart .Key words :Gr AD S p l o tting syste m ;s m all grid ;cli m atic chart收稿日期:2002203209作者简介:况雪源(19712),女,贵州赫章人,硕士,广西气候中心工程师,现从事短期气候预测工作。
用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图
( 中国气象局广州热带海洋气象研究所 , 广州 510080)
中图分类号 : P409
文献标识码 : B
Grads 气象图形系统是目前国内外气象界通用 的标准图形环境之一。用它来画气象要素图很方 便。本文简单 介绍了如何使用 Grads 气象图形系 统来对 NCEP/ NCAR 再分析资料进 行简单的绘图 处理。 1 NCEP/ NCAR 再分析资料简介 NCEP/ NCAR 再分析资料是美国国家环境预报 中心( NCEP) 和国家大气研究 中心 ( NCAR) 采用美 国全球气候资料同化分析系统进行四维同化分析 后获得的全球同化资料。其全部历史资料来源于 美国国家气候资料中心( NCDC) 。 使用 ncdump 命令 , 可以看到高空 NCEP/ NCAR 再分析资料的属性如表 1 所示。每天共有 4 个时 次, 有 73 个纬度和 144 个经度, 等压面共有 8~ 17 层( hPa) , 分别是: 1000, 925, 850, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 30, 20, 10hPa 。
此外, 还可以固定纬度不变 , 只选择经度范围, 此时生成的 是沿经度变化 的剖面图, 如图 2 所示 ( set lon 10) 。
地面 NCEP/ NCAR 再分析资料共有 94 个纬度 和 192 个经度。包括了气温、 云强迫净长波通量、 对流降水率、 晴空长波射入通量、 射入长波辐射通 量、 射入日辐射通量、 地表热通量、 冰盖判示、 可能 蒸发率、 降 水率、 气 压、 水径 流、 风 U 分量 ( 10m 处) 、 风 V 分量 ( 10m 处) 等共 42 种要素。 2 选择绘图要素
NCEP/ NCAR 再分析资料的文件名中 , 第 1 个 单词便是我们绘图时要用到的变量名。例如其中 的 air. 91. nc, 91 代表了年份, 而 air 便是变量名 , 我 们可用命令 d air 来绘该变量的要素图。
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方法( 经度为400 一 E, E 1500 纬度为loo 一 N)o s 250 2. 1 数据文件的转换 格点资料用 Pow Station 转换, er 程序如下: PARAMETER(NX 二 NY 二 45, 15) REAL GRID(45, 15) [格点资料数组大小]
收摘日用: 2002 年 01 月 1‘日 改回日期: x002 年 . 2 月幼 日
陈建萍等 浅谈 GRADS 气象绘图软件的使用
200 2 年第 2 期
U 3 0 t UWI DS] N
V 3 0 [VWI DS] N
ENDVARS 【 结束变量说明标志7 2. 3 批处理文件的编写 如果我们欲编制批处理文件时, 则应注意在用写字板编写 GS 文件时。 必须在各项命令两边加单引 号。 如绘制经度为40' E 一 E, 1500 纬度为一 s 一 N, loo 25' 时间为1982 年 10 月(第 10 时刻)的850 hPa 等风
[须描述资料文件的列举】
DO IO N = 1, 8
OPEN( 10 + N, FILE = DNAM E(N) )
10 CONT IN U E
〔 依次打开各个资料文件] OPEN(20, FILE = ' D: \ FILENAME \ ALLDAT. GRD' , FORM= ' BINARY' , $ACCESS 二 DIRECT' , RECL 二 X* NY* 4) ’ N 〔 把所有须描述的资料文件数据同时放人 1 个文件 ALLDAT 中, 以便只须 1 次转换后便可以随意调取]
2. 2
数据描述文件的编写 数据描述文件 DAT. CTL 的编写格式为: DSETD: \ FD.ENAME \ ALLDAT. GRD[DSET 是给出所描述文件的文件名] TPC LEWEATHERDATA 〔 该数据描述文件的标题]
UNDEF 一 99E33 9. XDEF45 LI EAR40 2. 5 N YDEF15 LINEAR一 0 2. 5 10.
【 打印] 【 在图形顶部写字符串 10/ 1982 WINDS]
`QUIT' f退出G S] RAD 以上各项命令都可以根据自己的需要进行更改。比如: 想要绘制经度为40o 一 E 1500E, 纬度为一 100 S- 250 时间为 1984 年6 月的 1 000 hPa 气温场和温度场的 N, 合成流线图, 就可以把以上的批处理文件改 为: `OPEN D; \ FILENAM DAT. CTL' , E\ `SET LON40 150' , `SET LA 10 25' , T一 ,SET T 30' , `SET LEV 1000' ,ENABLE PRINT D; \ FILENAM TP. GM ,SET GXOUT CONTOUR' ,SET CCOLOR 5 ' , ' E\ F' ' ' `SET CSTY E 3' , L ' DISPLA YT' , CSTY 1' , ' D ' SET LE ISPLA SLP' , ' PRIN , Y T' ' DRAWTITLE 611984 WIN S' , D
N I U MBE R = 0
DO 100K = 1, 156 DO 20 N = 1, 8
READ(10 +N,50)AA(K) READ( 10 +N, 40) ( (GRID(I, J), I = 1, NX), J 二 NY) 1,
N I U MBE R 二IN UMBE R + 1
WRITE(20, REC = INUMBER) Q GRID(1, 1) , 1= 1, NX) , J = 1, NY)
1
GRADS 有关的文件类型和维数环境
可以 认为和GRADS 有关的文件类型有: 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( * . GM F)o 气象业务中 使用的站点资料或格点资料都是以十进制形式存放, 而GRADS 只能识别二进制的数据 格式, 所以使用GRADS 之前的第一步就是转换数据文件; 数据描述文件则是对数据文件进行说明, 以便 后续的操作有对象; 批处理文件是把进人 GRADS 绘图环境后所要输人的命令写成批处理格式, 以便可以 自 动执行输人的各项操作命令 (批处理文件可单独建立, 也可以略过不写, 而在进人 GRADS 环境后一步 一步地输人各项操作命令); 图形文件是GRA 已 DS 经绘制好的图形, 只能用GV 打开浏览。 数据文件一般都是用Pow Station 或Visual For , 来转换(也可以 er t 用C语言或其它工具兀 数据描述 文件、 批处理文件可以在“ 写字板” 中写好, 只是在存档的时候, 要把文件的后级改为 CTL和 GS.
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TDEF 156 LINEAR JAN1982 1M 0 VARS4 [共 SLP,T, U,V 4 个变量]
SLP 0 0 [SEALEVE LPRESSURE ]
T 0 0 [TEMPS]
[ 时间共 156 个月, 起始时间为 1982 年 1 月, 步长为 1 个月]
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Vo l. 2 5
No . 2
速矢量图时, 其批处理文件 DA GS 可以写成以下语句: T. `OPEN D: \FILENAM \DAT. CTL' E `SET LON 40 150 ' `SET LAT 一 25' 10 `SET TIM T 10' E `SET LEV 850' `ENABLE PRI T D; \ FILENAM WINDS. GM N E\ F' `SET GXOU VECTOR' T ' SET CCOLOR 5 ' ' DISPLAY U;V' ' PRINT' `DRAW TI'T 10/ 1982 WINDS' 'LE
ZDEF4 LEVELS1000 850 500 200
[缺省记录的标记1 [X 方向 共45 个格点, 起始纬度为400, 步长为2. 50l [Y方向 15 个格点, 共 起始经度为一 步长为2. 50l 100,
[Z 方向分为 4 层 , 1 000 ,850 , 500 ,200 hPa l 即
,Q IT'. U
3 结语 当然, GRADS 可以绘制的图形远不止这些, 若固定经度、 时间, 让纬度、 高度变化, 则可以画出气象场 的剖面图;若固定经、 纬度和高度, 让时间变化, 则可以画出某气象要素场随时间的变化。 另外, GRADS 还 可以通过调用函数名来直接绘制气象图形, 设置显示命令 “ 如当 DISPLAY HCUR以U, V)” “ 和 DISPLAY HDIVG(U,V)0时, 就可以直接得出垂直涡度和水平散度图等。
GRADS 将每一个物理量场视为 1 个四维数据集,它包括空间三维和时间一维。维数环境的定义由
SET LA T(纬度) / LON(经度)/ LEV(高度)/ TIM 时间)来设置, E( 也可由SET X/ Y/ Z/ T 来设置。
2
GRADS 的使用方法
文中采用 1982 年 1 月 一 1994 年 12 月共 156 个月气象场中的 1 000 hPa 的海平面气压、 温度以及950 hPa, 500 hPa, 200 bPa 的u, v 风场的月平均数据和450x 15。 的格点资料, 来举例说明GRADS 的具体使用
[打开数据描述文件] [设置经度为40 一 E] 150' [设置纬度为一 s 一 loo 25-N] [设置时间, 10 个时刻] 取第 [设置高 度为850 hPa] [设欲打印的图 形文件名为WINDS. GM F] 【 设置输出的风场为矢量箭头形式} 【 设置输出图形的颜色] [显示风场的 命令7
摘 要: 通过场制具体的应用程序 , 介绍了气象绘图软件 GRADS 的伙用方法。
关链词 : GRADS 软件 使用
中图分类号:P409
文献标识码:B
文章编号: 1007 一 ; 9033(2002)02 一 0028 一 03
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。 它在进行数据处理时, 所有数据在 GRAD 中均被视为 S 纬度、 经度、 层次和时间的4 维场, 而数据可以是格点资料, 也可以是站点资料; 数据格式可以是二进制, 也 可以 是GRIB码, 从而具有操作简单、 功能强大、 显示快速、 出图类型多样化、 形美观等特点。 图 正因为如此, GRADS 已迅速成为国内外气象界通用的标准图形环境之一。
「 资料文件的数量飞 DATADNAME/ ' D: \ FILENAME \SLP. DAT' , ' D: \ FILENAM \ SST. DAT' , E $' D: \ F1LENAME \ U850. DAT' , ' D: \ FILENAME \ U500. DAT ' , $ ' D: \ FILENAME \ U200. DAT ' , ' D: \ FILENAME \ V850. DAT ' , $ ' D: \ FILENAME \ V500. DAT ' , ' D: \ FILENAME \ V200. DAT ' /