grads各类参数设置
GrADS命令大全
设置彩虹色颜色序列值（缺省：9，14，4，11，5，13，3，10，7，12，8，2，6）
set rbcols <auto>
打开系统缺省设置的彩虹色设置
set rbrange low high
彩虹色颜色对应等值线开始和结结束的范围
set grid on|off|<style>
清干净图形显示区并重新初始化，但1）不关闭任何文件，2）不取消变量定义，3）不改变set display设置
option＝events; graphics; hbuff; norset
reinit
与reset相似，但关闭所有文件并取消所有定义
quit
退出
!shell-command
在GrADS命令交互模式下运行外部系统命令
用三次样条或线性插值的方式计算细网格的值
set cint value
设置固定等直线间隔值
set cmax value
设置最大等直线的值，超过的不再画出
set cmin value
设置最小等直线的值，小于的不再画出
set clevs lev1 lev2…
按lev1 lev2…指定值绘等直线
set ccols col1 col2…
按顺序执行fname文件中的命令组
clear <option>
c <option>
清干净图形显示区，但不关闭当前数据文件可带参数：命令可简写为“c”并可带以下参数：
events
清空事件缓冲区
graphics
清空图形缓冲区，但不清空组件缓冲区
hbuff
在双缓冲区模式下，清空显示缓冲区
grads中文说明手册
GrADS 当前版本为 1.8s11，可用于如下平台：DEC、Intel/LINUX、SUN、Macintosh OSX、 SGI、IBM/AIX、MS Windows。
GrADS 软件包所包含的文件：
gradsc
GrADS Classic - readline, printim only
gradsdods GrADS with readline, printim, LATS, read/write NetCDF, DODS
GrADS学习资料：实习五各类参数设置综合练习 实习六
it=1
while(it<=5)
‘set lev 500 ’
‘set lon 120 270’ ‘set lat –10 10’
（设置维数环境）
‘set t ‘it’’
‘d u ’
it=it+1
endwhile
‘disable fwrite’
（关闭文件u.grd）
实习六 练习描述语言的使用
ctl写法见第二章，注意数据的维度设置要 按照数据实际大小来设置。
缺测值一定要与原数据一致。
fortran转换数据，与第一个实习刚好相反， 自己编程.
3．实习要求： 2）根据所得数据资料，利用For十进制数据文件sst.txt。 3）根据所得sst.grd数据文件，编写相应的数
据描述文件sst.ctl，并绘制图形。请将所绘 图形与使用原来sst.mnmean.nc资料在相同维 数环境下所画图形进行比较，看是否一致。
1. 实习目的： 掌握GrADS软件数据提取方法，学会资料处
理。
实习六 练习描述语言的使用
2．实习资料：
“data”文件夹下有全球海表温度资料 sst.mnmean.nc。
注意：海温时间从1854年1月开始。
nc文件打开：sdfopen 路径\ sst.mnmean.nc
nc文件的维数设置、格距、缺测值的查询： q ctlinfo
实习五 各类参数设置综合练习
3. 实习要求： 利用所提供的数据文件，编写.gs文件：
绘制出2002年1-12月120 E、 0-40N 200hPa 纬向风的纬度-时间剖面图。
（1）纬向风为西风时填色，东风绘制等值线， 给出色标，0值线加粗；
（2）X轴标注为“time”,Y轴标注为“lat”,标 题标注为“u 120E”。
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。
GrADS命令大全
set cthick thickness
设置等直线粗细,thickness=1~10
set csmooth on|off|linear
用三次样条或线性插值的方式计算细网格的值
set cint value
设置固定等直线间隔值
set cmax value
设置最大等直线的值，超过的不再画出
GrADS快速参考手册
(GrADS Version 1.7 beta 7 ) 编：Meier-fleischer@dkrz.de 译： 朱 禾
命令行参数grads -options
-c‘命令组’
启动GrADS后执行该命令组
-b
以批处理方式运行
-l
以landscape 模式运行
-p
以portrait 模式运行
是否标注台站号
set wxcols c1 c2 c3 c4 c5 c6
设置气象符号底颜色
坐标轴及边框设定参数
设置x轴标注的范围和<增量>
设置y轴标注的范围和<增量>
按lab1 lab2…标注x轴
按lab1 lab2…标注y轴
设置x轴标注的间隔
设置y轴标注的间隔
x轴y轴颠倒（缺省：x轴水平；y轴垂直）
modify varname<time type>
定义变量为气候序列平均，时间类型如下：
seasonal
月平均
diurnal
一日内多时刻平均
query <option>
q <option>
查询命令及其参数：
files
列出所有已打开的数据描述文件
file n
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。
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。
第二讲GrADS绘图的各种设置
地图投影设置：
set mproj proj 设置当前地图投影方式。
常用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，地图比例
失效； nps | sps：北半球|南半球极地投影； robinson：robinson投影，x：-180 180；y：-90 90 off：不画出地图，坐标轴也不代表lat/lon。
对图形为矢量图起作用的 设置：
set arrscl size <magnitude> 设置矢量箭头的长度为size（
英寸）， 选项magnitude的值为矢量的
大小（例10m/s）。
set arrowhead size 设置箭头大小，缺省为0.05，
取0不画头，取负与矢量值 成比例。
例：set arrowhead 0.06
，后者是网格坐标。 例：set lon -180 0
set lat 0 90 set lev 500
set t 1 换成set time 00:00z01Jan2001
图形类型设置：
当维数环境确定后，缺省情况下，一维变量输出的图形为单线 图，二维变量为等值线图，若想进行特殊指定，键入命令：
set gxout graphics-type（图形类型） 对格点数据： contour: 二维数据等值线图（缺省） shaded: 二维填色等值线图 grid: 二维场不绘图，以网格形式在各网格点中央标出该场点
数值 vector: 矢量箭头形式绘二维风场 stream: 流线形式绘二维风场 barb: 风向杆形式绘二维风场 bar: 对一维场不绘单线图，而绘直方图 line: 对一维场绘单线图（缺省） 例：set gxout shaded
第3章 grads基本操作命令
关于数据文件model.le.dat的具 的具 关于数据文件 体说明，可以打开model.le.ctl文件 体说明，可以打开 文件 查看。 查看。
2. 示例演示
启动GrADS后，选择图形输出窗口 后 启动 的方式（ 或 ），然后在命令窗口ga-> ），然后在命令窗口 的方式（L或P），然后在命令窗口 提示符后输入命令， 提示符后输入命令，通过图形输出窗口 可以观察输出结果。 可以观察输出结果。
open <路径 数据描述文件名 路径>数据描述文件名 路径
open命令用于打开 命令用于打开GrADS的数 命令用于打开 的数 据文件，启动GrADS后首先需要打开 据文件，启动 后首先需要打开 至少一个数据描述文件 命令如下： 数据描述文件， 至少一个数据描述文件，命令如下： open filename
define 临时变量名 表达式 临时变量名=表达式
define命令用于定义新的变 命令用于定义新的变 量，所定义的新变量可以用于随 后的表达式中。 后的表达式中。
modify 临时变量名 时间序列的 类型<seasonal diurnal> 类型 modify命令可将自定义的变 命令可将自定义的变 量声明为气候值， 量声明为气候值，用于后面的时 次代换。 次代换。
（以下set命令是设置维数环境， 关于维数环境的介绍详见第4章）
（显示该变量） （清屏）
set lon -180 0 dz c set lat 0 90 dz quit
（重新设置维数环境）
（退出GrADS系统）
实际操作后， 实际操作后，在图形输出窗 口观察输出结果。 口观察输出结果。比较不同的维 数环境设置下， 数环境设置下，输出结果有何不 关于set命令的应用将在第 命令的应用将在第4 同？关于 命令的应用将在第 章具体介绍。 章具体介绍。
GrADS第3章 基本操作命令
define 临时变量名=表达式
define命令用于定义新的变 量，所定义的新变量可以用于随 后的表达式中。
modify 临时变量名 时间序列的 类型<seasonal diurnal> modify命令可将自定义的变量 声明为气候值，用于后面的时次 代换。
draw 选项
draw是低级绘图指令，可以 直接进行所指定的图形元素的操 作，如绘制字符串，直线，标记 符号等。
关于数据文件model.le.dat的具 体说明，可以打开model.le.ctl文件 查看。
2. 示例演示
启动GrADS后，选择图形输出窗口的方 式（L或P），然后在命令窗口ga->提示 符后输入命令，通过图形输出窗口可以 观察输出结果。
open d:\grads\data\model.ctl q file d ps 画出第一个维度下的地面气压场分布图 clear clears the display set lon -90 sets longitude to 90 degrees West set lat 40 sets latitude to 40 degrees North set lev 500 sets level to 500 mb set t 1 sets time to first time step dz 数值
第3章 基本操作命令
GrADS系统的运行方式，是采用命令 行输入的方式交互式地显示图形。
3.1 基本命令
启动GrADS系统后，在ga->提示符后输 入命令。在交互式环境内常用基本命令 如下： open、 set、 display、 clear……
下面逐一介绍。
open <路S的数据文 件，启动GrADS后首先需要打开至少 一个数据描述文件，命令如下： open 路径\filename
GrADS第4章各类参数设置.
set lon 70 130 set lat 10 30 set lev 1000 set t 1 set gxout grid du
set lon 70 130 set lat 10 30 set lev 1000 set t 1 set gxout fgrid set fgvals -1 4 Set fgvals -3 5 du
3. 维数环境的定义
（1）一种是地球坐标（world coordinate） 以经纬度为度量单位。
形式如下： set lon|lat|lev|time val1 <val2>
（2）一种是格点坐标（gridcoordinate） 以网格点数为度量单位。 形式如下：
set x | y | z | t val1 <val2>
1. 维数环境的概念
GrADS系统视每一个物理变量（VAR） 场为一个四维数据集（4D data set）， 即包括三维空间（x，y，z）和一维时间 （t）。也可固定其中的一维或几维以获 得实际的低于四维的数据子集。
2.设置的作用
GrADS 中设置维数用以说明或指定随 后的分析或图形操作时参加操作的原 始数据集的维数范围。该工作数据集 可以是整个原始数据场，也可以是原 始数据场的一部分。
或 set lev 1000 850
set t 1 3
或 set time 01jan1985 03jan1985
注意: grads只能显示两维或一维不固定的图！
当所有维数都固定时，得到的是一个单 值数据点
维数环境的设置一直保持到再次设定时 都有效。要查看当前维数情况，可以在 运行环境中输入命令： ga-> q dims
第4章 各类参数设置
GrADS常用指令
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。
第4章 GrADS各类参数设置
1. 对于图形类型为contour起作用的设置
（1）set ccolor color - 设置等值线颜色。
其中，color为颜色号：0 - 黑， 1 - 白， 2 - 红，3 - 绿 ，4 - 兰， 5 - 青，6 - 洋 红，7 - 黄 ，8 - 橘黄 ，15 - 灰。 该设置在“clear”或“display”命令后即 重新设定颜色。
（8）set clskip number – 设置间 隔几根(number-1)等值线标示数 值。
2. 对于图形类型为contour或 shaded起作用的设置
（1）set cint value - 设置等值线间隔， 该设置在“clear”或“display”命令后 即重新设置。 （2）set clevs lev1 lev2 ...- 设置特定 的等值线值，只画lev1，lev2，.......值 所在的等值线，用于不等间隔绘图，该 设置在“clear”或“display”命令后即 重新设置。
（6）set cmax value –设置不画高于 此value值的等值线。该设置在 “clear”或“display”命令后即重新设 置。 （7）set cblack val1 val2–设置不画 介于val1和val2之间的等值线。该设 置在“clear”或“display”命令后即重 新设置。
（4）set csmooth on|off - 设置是 否将网格值重新插值。 如取“on”， 则在绘等值线图前 用三次插值将现网格值插到更精细网 格上，重新设置才改变本次设置。
（5）set cmin value –设置不画低 于此value值的等值线。该设置在 “clear”或“display”命令后即重 新设置。
数据描述文件
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 TDEF 5 LINEAR 02JAN1987 1DY vars 8 ps 0 99 Surface Pressure u 7 99 U Winds v 7 99 V Winds z 7 99 Geopotential Heights t 7 99 Temperature q 5 99 Specific Humidity ts 0 99 Surface Temperature p 0 99 Precipitation ENDVARS
GrADS使用简介
GrADS使用简介谢逸乔云亭1 前言GrADS(Grid Analysis and Display System)是美国马里兰大学气象系Brian E.Doty 开发的气象数据分析与显示软件。
GrADS提供一个全32位交互操作的气象格点数据与站点数据的分析与显示环境,具有强大的气象数据分析能力、丰富的地图投影坐标,以及彩色动画等功能,因此迅速成为国内外气象数据显示的标准平台之一。
近几年,随着PC机的普及、性能的不断提高,GrADS推出了基于PC机的DOS版本, 为需要用到GrADS,却不具备UNIX图形工作站的广大气象工作者带来了方便。
2 软件安装与硬件配置微机版本的GrADS,运行于386或以上的PC机上,也可以在WIN95或WIN NT的DOS环境下运行。
安装GrADS时,将整个目录拷贝到硬盘的某个目录下(例如:C:\GrADS),并根据显示器的分辨率类型,用Set命令在DOS下设置GAVIDEO参数。
有以下几种:Set gavideo=vga VGA,16 color,640*480Set gavideo=ega EGA,16 color,640*350Set gavideo=vga256 VGA,16 color,640*480Set gavideo=svga SVGA,256 color,800*600Set gavideo=xvga XVGA,256 color,1024*768如果显示器和图形卡(显示卡)不支持16色以上的VGA模式,不可强行将参数设成VGA,16色或以上,否则会损坏显示器。
完成以后,在系统的Config.sys文件中加入:shell=c:\/p/e:20483 GrADS文件组成GrADS包括以下几种类型的文件:(1)二进制无格式的原始气象数据文件(*.dat)其数据既可以是格点数据,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,格式是二进制无格式数据。
GrADS快速参考手册教学内容
给出经度－纬度坐标值(lon,lat)，返回xy坐标值
w2gr lon lat
给出经度－纬度坐标值(lon,lat)，返回网格坐标值
gr2w v1 v2
给出网格坐标值(v1,v2)，返回经度－纬度坐标值
gr2xy v1 v2
给出网格坐标值(v1,v2)，返回xy坐标值
ll2xy lon lat
-C
以两位数记年时，自动设定世纪值
一般性设置
列出帮助选项
set grads on|off
打开/关闭 显示“GrADS” 标志
设置显示模式<和色彩方式>为：
grey|greyscale
用灰度方式
color <black|white>
以彩虹模式绘图
set frame <option>
设置图形边框绘图方式为：
以一个矩形包围所有图形
off
不画边框
circle
对于其它投影方式画矩形边框，而极射投影画圆形边框
set background index
设置绘图区背景颜色
display expression
d expression
显示expression代表数据的图形
open control_filename
打开一个数据描述文件，可指明路径
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
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实用绘图--图形显示
字符大小
set digsize #inch
特征值马赛克图 set gxout fgrid 指定特征值/颜色
set fgvals v1 #c1 v2 #c2 v3 #c3 …
格 线
set gridln auto ~ ~ off ~ ~ #color
特征值/颜色
set clevs v1 v2 … set ccols #c1 #c2…
文件的字节数相同, GrADS通过描述文件(.ctl)正确识别.
UNIT=10的数据文件 在实际空间上的结构
高度
经度
UNIT=20 的数据文 件在实际 空间上的 结构
高度
纬 度
纬 度
经度
6
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
– 维数环境
— 格点绘图
• 网格坐标系 x, y, z, t ~ 如同数组下标 • 实际坐标系 lon, lat, lev, time • 缺省维数环境
15
四. 图形显示(D)
filled bar linefill
— 1-D序列图示例
line
line
outline bar linefill
‘set t 3 9’ ‘define red=lat-lat’ ‘set t 1 12’ … ‘d red’
set xlevs x1 x2 x3… set ylevs y1 y2 y3…
(李晓峰, 2005)
20
LASG动力论坛版
四. 图形显示(D)1
网格填值图 set gxout grid 小数位数
set dignum number
— 2-D单变量图2
马赛克图 set gxout grfill 颜 色
GrADS
实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立1．实习目的：(1)通过编写程序，熟悉数据GrADS的数据格式；(2)熟练编写将ASCII码数据转换为二进制格式的Fortran程序；(3)熟练建立相应的CTL文件。
2. 实习要求：(1)编写Fortran程序，将ASCII码数据资料文件转换成二进制文件：月平均风场（uv.grd）月平均高度场（hgt.grd）(2)写出二进制文件相应的数据描述文件：uv.ctl，hgt.ctl(3)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nm形。
3 实习步骤：(1) 利用“写字板”程序打开*.dat数据文件，熟悉该数据资料；(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**.grd；(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**.ctl；(4) 画出2002年1月850hPa风场图，与图1比较验证数据正确性；4.实习报告1）所用资料“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经纬度范围：60-150°E，0-40°N时间范围：2002.1-2005.12 共48个月水平范围：37×17个网格点，分辨率为2.5°×2.5°2）所编写的Fortran程序parameter(nx=37,ny=17,nt=48)dimension u200(nx,ny,nt),v200(nx,ny,nt),h500(nx,ny,nt), u850(nx,ny,nt),v850(nx,ny,nt)open(1,file='e:\dwj\u200.dat')open(2,file='e:\dwj\v200.dat')open(3,file='e:\dwj\u850.dat')open(4,file='e:\dwj\v850.dat')open(5,file='e:\dwj\hgt500.dat')do it=1,ntread(1,*)((u200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)read(2,*)((v200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)read(3,*)((u850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)read(4,*)((v850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)read(5,*)((h500(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)enddoclose(1);close(2);close(3);close(4);close(5)open(12,file='e:\dwj\uv0.grd',form='binary')do it=1,ntwrite(12) ((u850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)write(12) ((u200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)write(12) ((v850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)write(12) ((v200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)enddoclose(12)open(12,file='e:\dwj\hgt0.grd',form='binary')do it=1,ntwrite(12) ((h500(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)enddoclose(12)end3）所编写的数据描述文件'reinit''open F:\1\uv.ctl''set lon 60 150''set lat 0 40''set t 1''d u;v''printim F:\1\shuang.jpg';4）所绘制的图形实习二基本命令的上机使用1. 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。
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1. 格点数据
? contour: 二维等值线图（缺省设置） ? shaded: 二维填色图 ? grid: 二维场不绘图，以网格形式在
各网格点中央标出该点数值 ? vector: 矢量箭头形式绘二维风场
（缺省设置） ? stream: 流线形式绘制二维风场
? barb: 风向杆形式绘制二维风场 ? bar: 对一维场不绘单线图，而绘制
（3 ）set cstyle style - 设定等值 线线型 其中，style 为线型号：1 - 实线，
2 - 长虚线，3 - 短虚线，5 - 点线。 该设置在“clear ”或“display ”
命令后即重新设定。
（4）set cthick thckns - 设定等 值线线宽。 其中，thckns 为线宽值，取值
（7）set clopts color <thickness <size>> - 设置等值线标记的颜色。 其中，color 是颜色号，-1 为省缺，
表示采用等值线的颜色进行标记； thickness 为标记的线宽，-1 为省缺； size 为标记的大小，0.09 为省缺。该设
置在下一个set clopts 命令前一直有效。
（6）set clab on | off | forced | string | auto
- 控制等值线的标记方式。再定义后才重新设置。
?on - 快速等值线标记，标记在等值 线的水平处(缺省设置) ?off - 不标记 ?forced - 强迫标记所有等值线 ?string - 用字符串string 替换等值线 标记数值 ?auto –缺省方式
2.设置的作用
GrADS 中设置维数用以说明或 指定随后的分析或图形操作时参加操 作的原始数据集的维数范围。该工作 数据集可以是整个原始数据场，也可 以是原始数据场的一部分。
3. 维数环境的定义
（1）一种是地球坐标（world coordinate ）， 以经纬度为度量单位。 形式如下： set lon|lat|lev|time val1 <val2>
4.1 维数环境的设置
虽然在数据描述文件中给出了各物 理变量数组的时空维数范围，但在 GrADS 运行环境中还需设定全数据集 中参与操作的部分或全部数据集的维数 情况，以供以后的表达式、显示命令等 使用。这就是维数环境的设置。
1. 维数环境的概念
GrADS 系统视每一个物理变量 （VAR ）场为一个四维数据集（4D data set ），即包括三维空间（x，y， z ）和一维时间（t ）。也可固定其中 的一维或几维以获得实际的低于四维 的数据子集。
例如：
set clab %gK
将在等值线标记数值
的最后标记上‘K '
set clab %g%%
将在等值线标记数
值的最后标记上‘％'
set clab %.2f
以小数点后保留2 位的
格式标记等值线数值
set clab .0f
以3 位整数(首位0保
留) 形式标记等值线数值
set clab Foo
用Foo 标记所有等值线
? 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
2. 站点数据
? value: 在各站点标值（缺省设置） ? barb: 在各站点绘风向标（缺省设
置） ? findstn: 搜索最进的站点(详见描述
语言部分) ? model: 以天气图形式将天气观测
（2）一种是格点坐标（gridcoordinate ），以网 格点数为度量单位。 形式如下： set x | y | z | t val1 <val2>
4.2 图形类型的设置
当维数环境确定后，缺省情况下， 一维变量输出的图形为单线图，二 维变量为等值线图，改变缺省图形 输出类型的命令为：
set gxout graphics_type
直方图
? line: 对一维场绘制单线图 ? linefill: 两单曲线之间填色 ? errbar: 单线图及误差分布
? fgrid: 用指定颜色填充二维格点场，对 二维场不绘制等值线图，只是将特定值 的格点用指定的颜色填充该网格。与命 令set fgvals Val col 合用 用法： set gxout fgrid set fgvals Val1 col1 set fgvals val2 col2
（8 ）set clskip number – 设置间 隔几根等值线标示数值。
2. 对于图形类型为contour 或
shaded 起作用的设置
（1）set cint value - 设置等值线间隔， 该设置在“clear ”或“display ”命令后 即重新设置。
（2 ）set clevs lev1 lev2 ...- 设置特定 的等值线值，只画lev1 ，lev2 ，.......值 所在的等值线，用于不等间隔绘图，该 设置在“clear ”或“display ”命令后即 重新设置。
范围：1～10 之间的整数，线宽大 于等于6 的线条在屏幕上用粗线显示， 主要用于控制硬拷贝输出。
（5）set cterp on|off - 设置样条插值 光滑开关，再定义后才重新设置，填 色图没有样条光滑，设定cterp 为off 可使填色图与等值线图的边缘重合， 也可用csmooth 选项来达到上述目的。
各分量填放在站点四周 ? wxsym: 绘wx 天气符号
4.3 图形要素的设置
有些设置对多数图形输出类型有效， 有些设置只对某一种图形输出类型有效。 有些设置一旦设定，会一直保持不变，有 些设置在键入“clear ”或“display ”命令 后会回到缺省设置状态。
1. 对于图形类型为contour 起作用的设置
（1）set ccolor color - 设置等值线颜色。
其中，color 为颜色号：0 - 黑， 1 - 白， 2 - 红，3 - 绿 ，4 - 兰， 5 - 青，6 - 洋 红，7 - 黄 ，8 - 橘黄 ，15 - 灰。
该设置在“clear ”或“display ”命令后即 重新设定颜色。
（2 ）set ccolor rainbow - 设定 等值线颜色用七彩序列表示。