气象常用绘图软件grads

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常用的绘图控制语句


设置数据维数 set lat 15 55 set lev 850 设置坐标 set xlopts color thickness size set xlopts 2 4 0.18 set zlog on set xlabs x1|x2|x3|x4……
X坐标设置
Z坐标取对数坐标
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地理网格数据说明
从控制文件可以看到，地理网格资料其实是一个 71×41的数组资料。 在GrADS中打开此控制文件（Grid.ctl）, 设定图形输出类型 set gxout grid 可看到所有的数据均由0和1组成。其中需要绘制等 值线的区域由1填充，而其他的区域由0填充。

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地理数据的进一步说明
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Set mpdset yunn
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中国政区图
Set mpdset cn
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主要内容
气象中常用的绘图方法
Grads, surfer, matlab, mapinfo……
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简介


GrADS 是Grid Analysis and Display System的缩写, 它由美国马里兰大学气象系Brian E. Doty开发。利用 该系统可实现包括格点数据和站点数据的彩色气象 图形分析和显示。具有操作简便、功能丰富、图形 美观、显示快速的特点。在国内外气象界得到广泛 应用。 版本：V1.5, V1.6.8, V1.7.7，V1.7.9等 目前使用得比较多的V1.8sl11
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麦卡托投影
Mercator‘s projection风矢量
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极地投影
等值线、色斑
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地图投影设置
set mproj proj 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 nps－北半球极地投影 sps－南半球极地投影 robinson－ robinson投影 lambert－ lambert投影
启动GrADS系统时，有以下选择： -b 以批处理形式运行GrADS。 8.5 -l 以风景画形式运行GrADS。 -p 以肖像画形式运行GrADS。
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8.5
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提示显示“ga->”，说明正处于GrADS命令等待状态。 GrADS的所有命令都只能通过该窗口输出，所有文字 信息也都由此窗口输出。
运行可执行文件(GrADS-1.8sl11-win32e.exe) 进入第一个画面：
用鼠标选择“Install” 键，
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在windows环境下安装GrADS软件包
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在windows环境下安装GrADS软件包
系统显示缺省安装在:“c:\Program File\pcGrADS”。
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在windows环境下安装GrADS软件包
将*.gmf格式的图形文件转换为*.wmf 格式
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左上角一个窗口是图形显示区，GrADS的所有图形输出 结果在此窗口下显示；下部为打开的GrADS命令窗口。
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启动GrADS
GrADS在初始化绘图环境之前，将提示用户选择风景 画(Landscape)或肖像画(Portrait)形式。风景画形式的大 小为11×8.5英寸，肖像画为 8.5 ×11英寸。
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对以上流程的检验
需要初步检验一下成果，以确保下一步绘制等值线 的资料成功。 在GrADS命令窗口中打开相应站点资料控制文件名 并显示变量，可看到数据标记在相应的站点上。
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带有国界的地图：
Set mpdset mres
Set mpdset hires
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特定的地理网格数据

此文件为创建插值网格而建立。一般而言，我们不 需自己创建。对于特定的问题，需要特定的地理网 格数据。
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站点数据描述文件
sample2.ctl
dset D:\sample2.grd dtype station stnmap D:\sample2.map undef -999.0 title Rain data of 160 station of China tdef 49 linear Jan1951 1mo vars 1 R 0 99 temperature endvars
例1， open d:\sample1.ctl set lon 71 141
set lat 15 55
set t 1 set gxout contour
d hgt

对于netCDF格式（*.nc）自带描述文件
sdfopen 文件名
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格点数据描述文件
sample1.ctl
dset d:\sample1.grd undef -9.99E+33 title NCEP/NCAR ReANL PROJECT xdef 144 linear 0.000 2.500 ydef 73 linear -90.000 2.50 zdef 17 levels 1000 925…20 10 tdef 480 linear JAN1958 1mo vars 3 HGT 17 99 Geopotential height(gpm) T 17 99 Temperature (K) PSL 0 99 Sea surfce pressure(Pa) endvars

地理数据的作用在于确定插值网格。 事实上，可以利用Fortran程序直接读取Grid.grd 的数据，并根据需要重新设计网格。如果需要 的话，可自由编制所需网格。

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插值程序

Байду номын сангаас
插值借助于GrADS自带函数oacres。 插值/绘图工作由多条命令组成，既可在GrADS命令 窗口中逐条完成，也可在GrADS Scripting Language 完成。
插值半径
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绘图结果
地图上长 江、黄河、 南海的绘 制依靠特 定的GS程 序完成
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需要注意的问题


因绘制站点数据等值线涉及方面较多，应该首先确 保插值前站点数据文件和站点地图映射文件（*.map） 正确生成,否则插值极易失败。 若站点数据包含多个时次，应该注意使地理网格数 据控制文件的时间与其保持一致，在插值函数中最 好有时间声明。
可通过控制文件观察地理网格数据。常见的控制文 件为Grid.ctl

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中国区地理网格资料控制文件Grid.ctl

dset d:\kkk\grid.grd undef -999.0 title Sample Data xdef 71 linear 70 1 ydef 41 linear 15 1 zdef 1 linear 500 1 tdef 1 linear jan1951 1mo vars 1 g 0 99 grid data prepared for oacres function Endvars

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绘制站点数据等值线主要命令
open d:\kkk\Grid.ctl open d:\kkk\T160.ctl ……………………..
第1个文件中 的变量 第2个文件中 的变量
define A=oacres(g(t=1), t.2, 2.0)
define B=maskout(A,g(t=1)-0.5) display B ……………………..
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站点资料绘图一般程序
所需的资料信息 站点的某种物理量，各个站点的经纬度信息资料 利用Fortran程序建立站点资料的二进制文件。 利用stnmap程序生成站点映射文件。 特定的地理网格数据文件和对应的控制文件 利用GrADS自带的插值函数将站点数据插值 到特定的网格上。

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站点资料二进制文件建立
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常用的绘图控制语句
等值线线形、间隔…… set cstyle style set cint value set cmin(cmax) set black value1 value2 设置绘图区大小 set parea 1 10.5 1 8

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图形的输出方式

图形输出语句:
printim d:\300.gif gif white x1024 y768
也可以是gmf格式的

默认输出的图形格式为GrADS meta file,可用附带程序Gv.exe 或者Gv32.exe查看并拷贝到Word文档中。
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Gv图形处理程序
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麦卡托投影
Mercator‘s projection
等值线
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麦卡托投影
Mercator‘s projection等值线+色斑
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变量声明部分以及初始化
parameter (N=160) real lat(N), lon(N), T(N) character*8 staid(N) integer lev, flag real tim tim=0.0 flag=1 lev=1
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站点资料文件的写入格式
…………………………………… 已经读取经纬度信息和气温资料 …………………………………… Open(20,FILE=‘sta1.grd’,form=‘binary’) do i=1,N Write(20）staid(i), lat(i), lon(i), tim, lev, flag, T(i) enddo lev=0 Write(20) staid(N), lat(N), lon(N), tim, lev, flag Close(20) ……………………….
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建立相应的控制文件和站点映射文件
建立站点资料控制文件（*.ctl）。 建立相应的站点映射文件: 在命令提示符（Windows2000系统中为：开始－ >运行－>‘cmd.exe’）下，运行GrADS安装目 录/Win32/stnmap.exe程序。 命令格式：stnmap 站点资料控制文件名 成功的话将会产生相应的资料地图映射文件 （*.map）
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GrADS 软件包的组成



Grads.exe Dos4gw.exe Gribmap.exe Gribscan.exe Gxtran.exe Stnmap.exe Wgrib.exe Gv.exe
系统的核心文件,由此进入GrADS环境
由GrADS.exe文件调用 产生格点资料映射文件(*.idx) 看Grib码资料，转为TXT格式文件 显示*.gmf格式的图形文件 产生台站资料的映射文件(*.map) Grib码资料的解读程序

依靠一段特定格式的Fortran程序完成。 普通的站点资料 站点号 纬度 经度 数据 50353 呼玛 51.43 126.39 23.5 50632 博科图 48.46 121.55 24.5 …… …… …… … … 50953 哈尔滨 45.41 126.37 22.5 54094 牡丹江 44.34 129.36 20.5
气象中常用绘图方法
——学习经验交流
2017/1/25
500hPa高度场（1、4、7、10月）
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亚洲季风区7月850hPa矢量图
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冬季1000hPa高度场多冰年、少冰年平均环流及它们 的合成场（阴影区为通过0.05信度检验）
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SST和Sea Level分布图
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Set mpdset neim shanx1 shanx2
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GrADS基础绘图操作
当成功打开数据文件后，即可根据文件的内容， 在绘图窗口中进行绘图操作。 display 变量名 或者 d 变量名 命令‘q file1’查询当前文件信息
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GrADS基本绘图类型
等值线图 set gxout contour 单线图 确定数据维数显示变量即可 直方图 set gxout bar 矢量图 set gxout vector 流线图 set gxout stream 填色图 set gxout shaded 特殊的数据输出格式 set gxout fwrite
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GrADS命令采用以下格式：

ga->命令 <参数<参数， ，>， ，> 输入的参数不包括“< >”符号，“< >”内的部份 可以省略。在GrADS命令提示符下，一步步输 入各种GrADS命令产生各种图形。
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绘图基本语句

通过描述文件（*.ctl）操作二进制文件。 open 描述文件名
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GrADS可处理的文件结构类型



站点数据文件，包含各个站点的经纬信息以及 物理量信息。 netCDF（Network Common Data Form）格式， 自带描述数据文件。 GRIB格式，较高压缩率的数据文件。（需控 制文件以及额外的GRIB索引文件*.idx）
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在windows环境下安装GrADS软件包