GrADS实用手册_百度文库
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GrADS实用手册
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&&气​象​图​形​软​件
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在unix下安装GrADS的方法很简单，但是很多初学者往往用不起来，主要原因是相应的环境变量没设置好，其实其环境变量设置也很简单，在用户目录下的profile文件加入类似于如下的三行即可，假如你使用sh,ksh或bash，如果你使用csh或tcsh请采用set env而不是用export：
# gradsexport GADDIR=/share/apps/grads-1.8sl11/dat&&&& # GrADS的地图，字体等数据所在目录export GASCRP=/share/apps/grads-1.8sl11/lib&&&& # GrADS的gs脚本所在目录export PATH=/share/apps/grads-1.8sl11/bin:$PATH # 将GrADS的可执行程序所在目录加入到PATH环境变量
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历史上的今天
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id:'fks_',
blogTitle:'【引用】GrADS在Unix/Linux和Windows下的安装与设置',
blogAbstract:'
GrADS在Unix/Linux和Windows下的安装与设置（任何目录下直接启动GrADS）( 22:16:15)
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时间： 19:53:57
&&&& &&&& &&&& &&&&&&&&气象资料处理及可视化&&&&&&&&2013年9月&&&&&&&&&&&&任课教师：乔云亭qiaoyt@mail.博士生助教：陈泽生&&&&&&&&&&&&教材及参考书&&&&GrADS软件基础教程，马红云、李丽平编著，气象出版社，2011年11月。GrADS绘图实用手册，朱禾编著，气象出版社，2011年10月。&&&&&&&&GrADS实用手册（LASG编，PDF版）http://www./glzc/GrADS/index.asp&&&&&&&&&&&&课程目的与教学基本要求&&&&本课程讲授气象绘图软件GrADS的使用及气象常用其他软件，为学生毕业论文的工作打下基础。通过本课程的学习，要求学生能够熟练处理气象资料，并能够根据需要编程、绘图，作为结果分析的依据。&&&&&&&&&&&&授课方式&&&&本课程一半学时为老师讲授，另一半学时为学生上机实习，老师在一旁指导。每周上课边讲授边上机实习，有利于学生及时消化掌握老师讲授的知识，使教学效果达到最好。&&&&&&&&&&&&总评成绩&&&&平时成绩：40%&&&&?&&&&&&&&包括考勤、课堂作业、课后作业等&&&&&&&&期末成绩：60%&&&&?&&&&&&&&机考&&&&&&&&&&&&课程内容&&&&第一章第二章第三章第四章第五章第六章气象绘图软件GrADS基础知识GrADS绘图的各种设置变量和函数的定义及功能站点数据格式及绘制站点图气象数据的处理其他气象常用绘图软件简介（选讲）&&&&&&&&&&&&第一章气象绘图软件GrADS基础知识&&&&一GrADS软件概述二如何绘制图形&&&&1软件安装及说明手册；?2如何运行GrADS软件；?3绘图必须具备的文件&&&&?&&&&&&&&三数据文件和数据描述文件&&&&1格点数据文件；?2数据描述文件&&&&?&&&&&&&&四最简单的绘图步骤&&&&&&&&&&&&第二章GrADS绘图的各种设置&&&&一GrADS批处理和脚本文件二GrADS图元文件的输出及调用三系统运行环境的参数设计和功能定义&&&&1维数环境设置；2图形类型设置?3图形要素设置；4字符属性设置?5地图投影设置；6坐标要素控制?7绘图区域设置；8基础绘图指令?9系统参数设置；10GrADS系统命令&&&&?&&&&&&&&&&&&第三章变量和函数的定义及功能&&&&一变量名和表达式二临时定义变量三函数&&&&1数学函数；2统计函数；3网格处理函数?4滤波平滑函数；5差分函数?6物理量计算函数?7站点数据专用函数&&&&?&&&&&&&&四循环结构五GrADS如何写数据文件&&&&&&&&&&&&第四章站点数据格式及绘制站点图&&&&一站点数据的存放格式二站点数据描述文件三绘制站点等值线图及站点数据转化为格点数据四GrADS绘制详细中国地图的方法&&&&&&&&&&&&第五章气象数据的处理&&&&一气象数据下载网址二grb格式的数据&&&&1GRIB数据的ctl特殊之处?2如何生成grb数据的ctl文件和idx文件?3如何用wgrib.exe处理grb格式的数据&&&&?&&&&&&&&三nc格式的数据&&&&1GrADS可直接打开nc格式的数据?2netCDF专用工具之ncdump&&&&?&&&&&&&&&&&&第六章其他气象常用绘图软件简介&&&&一Surfer二Wingraph本章选讲，根据上课学生掌握情况调整，如时间充裕则讲，否则不讲。上课原则是尽量让学生将讲授的知识搞懂搞熟，注重效果。&&&&&&&&&&&&第一章气象绘图软件GrADS基础知识&&&&一GrADS软件概述二如何绘制图形&&&&1软件安装及说明手册；?2如何运行GrADS软件；?3绘图必须具备的文件&&&&?&&&&&&&&三数据文件和数据描述文件&&&&1格点数据文件；?2数据描述文件&&&&?&&&&&&&&四最简单的绘图步骤&&&&&&&&&&&&一、GrADS软件概述&&&&气象常用绘图工具&&&&MICAPS?Excel1D图(线/直方/散点/…图)?Grapher1D图(线/直方/散点/…图)?GrADS1D(线/直方/散点)图,2D平面图?Surfer2D平面图,3D曲面图?NCL1D图,2D平面图,3D曲面图?IDV,Vis5D1D图,2D平面图,3D曲面图?MATLAB,IDL1D图,2D平面图,3D曲面图&&&&?&&&&&&&&&&&&一般绘图步骤&&&&数据准备?图样选择?定制?结果保存&&&&?&&&&&&&&自动化绘图&&&&?&&&&&&&&批处理脚本编写技巧&&&&&&&&&&&&GrADS是美国马里兰大学气象系开发的一款气象数据分析与显示软件。GrADS:GridAnalysisandDisplaySystem&&&&&&&&&&&&Gr格点/站点——擅长格点数据处理A数据分析——简单的计算和诊断D图形显示——图样选择、定制、保存S系统——也可理解成脚本(Script)编程&&&&&&&&&&&&GrADS主要功能&&&&1）可以处理四维数据，包含经度、纬度、层次和时间；2）可以处理多种数据格式，包括二进制数据格式，GRIB格式，NetCDF格式等通用数据格式；3）可以对数据进行再加工，如fwrite语句；4）可以显示多种类型图形；5）可以精细设置各种绘图要素；6）可以按多种方式存储图形文件；7）提供多种后期处理的软件工具。&&&&&&&&&&&&GrADS软件的优点&&&&1）软件的专业性强，它是专门为从事气象研究的科研和业务人员开发的，因此特别适用于气象数据资料的分析和显示；2）软件适用于多种操作系统，如Windows7，Linux和工作站下的Unix等；3）软件采用命令输入和图形显示交互式的操作方式&&&&?&&&&&&&&GrADS操作界面由命令窗口和图形显示窗口组成，在命令窗输入命令，则在图形窗出现相应图形，这种操作方式简单直观，容易理解和使用。&&&&&&&&&&&&GrADS常用资源：&&&&http://www./glzc/GrADS/index.asp&&&&GrADSHomepage:&&&&http://grads.iges.org/grads/&&&&&&&&GrADSScriptLibrary:&&&&http://grads.iges.org/grads/gadoc/library.html&&&&&&&&GrADS中文讨论区：&&&&http://bbs./bbs/forum-3-1.html&&&&&&&&《GrADS实用手册》（LASG编）PDF版：&&&&http://www./xglm/2007/10/xuiq4v4915.htm&&&&&&&&GrADS实用绘图（讲义，Funny主讲）：&&&&http://www./xglm/cwn1biki.htm&&&&&&&&GrADS中国底图（funny提供）：&&&&cnhimap|cnmap全国水系、地图等下载：cnwater.zip|cnriver.zip|cnworld.zip&&&&&&&&&&&&GrADS实用文档&&&&LASG编《GrADS实用手册》?&&&&?&&&&&&&&中文,较全面,可用来自学英文,绘图命令和函数速查英文,脚本语言语法速查&&&&&&&&GrADSreferencecard&&&&?&&&&&&&&GrADSscriptinglanguagereferencecard&&&&?&&&&&&&&GrADSDocumentationIndex&&&&?&&&&&&&&联机英文索引,最全面&&&&&&&&&&&&GrADS绘图软件包的安装&&&&操作系统&&&&?&&&&&&&&Windows/Linux/UNIX/MacOSX仿UNIX图形环境(Xserver)Windows：OpenGrADSv2.0&&&&&&&&其它要求&&&&?&&&&&&&&版本选择&&&&?&&&&&&&&&&&&如何绘制图形&&&&(一)软件的安装及说明手册(Windows)&&&&运行GrADS安装程序,建议安装到盘区根目录下，如D:\OpenGrADS安装后,OpenGrADS目录下的子目录主要有&&&&Contents\Resources\SupportData字体,底图,要素单位Contents\Resources\Scripts批处理脚本Contents\Cygwin\Versions\2.0.a5.oga.5\i686可执行文件&&&nbsp&&&&;&&&&&&&&&运行GrADS绘图软件&&&&打开GrADS软件，&&&&直接键入回车键横放纸(风景画方式)?键入n回车竖放纸(肖像画方式)?在ga-提示符下键入指令，画图&&&&?&&&&&&&&&&&&（二）绘图必须包括：&&&&（1）原始气象数据文件，一般情况下后缀为*.dat；&&&&&&&&（2）数据描述文件，后缀为*.ctl；&&&&——数据文件和GrADS软件的纽带，非常重要！！！&&&&&&&&此外，还应有：（3）GrADS控制文件，后缀为*.gs。&&&&&&&&&&&&原始数据文件：&&&&&&&&1、格点数据文件（最普遍，最常用）&&&&2、站点数据文件&&&&&&&&&&&&格点数据文件&&&&存放格式：&&&&GrADS格点数据集为直接访问形式（directaccessbinary），一个网格点上（即一个确定的经纬度，高度和时刻）可以有多个物理变量，GrADS视这些数据为一个大数组，其排放顺序为先x（经度）、y（纬度）、z（高度层次），然后是各物理变量，最后是t（时次）。每个数据集由一个数据描述文件描述。&&&&&&&&&&&&多时刻多个层次多个变量的数据存放次序&&&&&&&&&&&&数据文件的读取和写入&&&&Readuwnd.f90&&&&&&&&&&&&数据描述文件（即.ctl文件）（例）：DSETua.datTITLEUpperAirDataDTYPEgridFORMATyrevOPTIONSbyteswappedUNDEF-9.99e33XDEF80linear0.01.0YDEF50linear20.01.0ZDEF10levels0150100TDEF4linear00:00z10apr199112hrVARS6slp099SeaLevelPressure(hPa)hgt1099Geopotentialheights(gpm)temp1099Temperature(degC)td699Dew-pointtemperature(degC)uwnd1099Zonalwind(m/s)vwnd1099Meridionalwind(m/s)ENDVARS&&&&&&&&&&&&数据描述文件(ctl文件)&&&&每个描述文件包含以下几项：&&&&1）二进制数据文件名；2）本数据集说明标题；3）数据集的数据类型，格式和选项（dtype,format,options）；——该项可省略4）缺测值定义；5）时空维数环境设置；6）变量定义。&&&&&&&&特别地，GrADS中不能用tab键。&&&&&&&&&&&&ctl文件的格式&&&&?ctl文件为文本格式文件，格式如下：?每行顶格写，?记录的各项以空格分开，?注释行在第一列打“*”，注释行不能出现在变量列表中，?每行记录不超过80个字符。?对某一层某一变量在某一时刻，x、y数据&&&&&&&&点构成了一个水平网格，该网格严格对应于FORTRAN中的数组存放顺序，第一维总是从西变到东，第二维从南变到北。&&&&&&&&&&&&数据描述文件中各记录详细说明：1）DSET：要说明的数据文件2）TITLE：题目，简要说明数据文件的意义3）DTYPE：数据类型，可以是格点（缺省）或站点4）FORMAT：格式，少用，可以在options项指出5）UNDEF：定义缺测值，GrADS不处理6）OPTIONS7）XDEF：X方向维数说明8）YDEF：Y方向维数说明9）ZDEF：Z方向维数说明10）TDEF：T方向（时间）维数说明11）VARS；ENDVARS：变量说明其中必需项包括：1、2、5、7、8、9、10、11&&&&&&&&&&&&X,Y方向的维数说明&&&&&&&&方向:自西向东,自南向北单位:度（纬度/经度）正负值:以东为正/以北为正xdef80linear0.01.0x(lon)方向维数定义；共有80个格点；坐标值线性增加；起始坐标值；坐标间隔可用levels关键字替换Y:gausT62、gausR15、gausR20、gausR40&&&&&&&&&&&&Z方向的维数说明&&&&zdef10levels0150100z方向维数定义；共10层；列举法；给出坐标值；可用linear关键字替换方向:自下而上单位:hPa/其他&&&&&&&&&&&&T方向（时间）的维数说明&&&&tdef4linear00:00z10apr199112hrt方向维数定义；共4个时次；只有linear关键字，线性增加；起始时间必须按照上述格式写：年份用4位数写，10日00:00时（按情况可省略），1991年4月（不可省略）；时间步长：3mn分钟;6hr小时;1dy天;1mo月;1yr年&&&&&&&&&&&&变量说明&&&&slp099SeaLevelPressure(hPa)变量名为slp；地面变量；对变量的说明：海平面气压，单位为hPa&&&&temp1099Temperature(degC)变量名为temp；高空变量，共10层，与“zdef10levels0150100”对应；对变量的说明：高空温度，单位为?Ctd699Dew-pointtemperature(degC)&&&&&&&&&&&&options是可选的关键字,其选项有：&&&&yrev自北向南的数据zrev自高层到低层的数据sequential顺序存贮的数据365_day_calendar任何年份均是365天template多个文件byteswapped文件存储的字节次序与本机相反big_endian在SUN,SGI等机器上生成的数据little_endian在PC,DEC等机器上生成的数据cray_32bit_ieee在Cray机上生成的数据&&&&&&&&&&&&（三）最简单的绘图步骤&&&&Step1:运行GrADS软件&&&&Step2:打开一个数据描述文件&&&&?&&&&&&&&gaopenexample.ctl&&&&&&&&Step3:显示一个变量&&&&?&&&&&&&&gadisplaytemp或gadtemp&&&&&&&&这只是最简单的绘图步骤，实际使用时绘图的步骤还可以有所不同，边学边讲！！！&&&&&&&&&&&&特别说明：&&&&如果y方向是从北纬向南纬的方向储存的，在ctl文件中，使用optionsyrev进行说明即可；如果z方向是从高空向地面的方向存放的，在ctl文件中，使用optionszrev进行说明即可；&&&&&&&&ydef和zdef的写法，还是按照从南纬到北纬，从低层到高层的方向不变！&&&&&&&&&&&&用一个.ctl文件描述多个数据文件&&&&options选项为template时，可用一个.ctl文件描述多个数据文件。例:某地区逐日温度资料，每天的资料存为一个文件，每个文件的格式完全相同，文件名如下：tmp..dattmp..dattmp..dattmp..dat&&&&&&&&&&&&用一个.ctl文件描述多个数据文件&&&&则ctl文件的一个例子为：dsettmp..datoptionstemplate……tdef31linear01Jan20011dy……&&&&&&&&&&&&文件名中时间格式说明符&&&&%x1%x3%y2%y41位数字表示的年代(如:30)3位数字表示的年代(如:00)2位数字表示的年4位数字表示的年&&&&&&&&%m11位或2位数字表示的月(如:1,2,…,11,12)%m2位数字表示的月(如:01,03,…,12)%mc3位字符表示的月(如:Jan,Feb,Mar,…)&&&&&&&&&&&&文件名中时间格式说明符(二)&&&&%d1%d2%h1%h2%h3%f2%f3%n2&&&&1位或2位数字表示的日(如:1,2,…,31)&&&&&&&&2位数字表示的日(如:01,02,10,31)&&&&1位或2位数字表示的小时(如:1z,2z,…,12z)2位数字表示的小时(如:01,02,10,24)3位数字表示的小时(如:120,012)2位或3位数字表示的预报时效(如:12,24,48,72,120)3位数字表示的预报时效(如:012,024,072,120)&&&&&&&&2位数字表示的分钟(如:01,35,60)&&&&&&&&&&&&常用气象资料&&&&大尺度资料采用再分析数据，主要有：NCAR/NCEP再分析资料；ECMWF再分析资料。高空资料为均匀分布的经纬度网格点，水平分辨率为2.5*2.5?C，全球共144*73格点；地表资料则有2种，一种和高空资料相同，另一种为Gauss格点，经度是等间距的，分辨率为1.875?C，纬度是不等间距的。&&&&&&&&&&&&如下的ctl文件，是我们通常使用的，它描述的数据example.dat符合一般的存储顺序：dsetexample.dattitleupperleveldataxdef144linear02.5ydef73linear-902.5zdef12levels0tdef480linearjan19581movars5hgt1299geopotentialheightuwnd1299u-windvwnd1299v-windomega1299verticalp-velocitytemp1299temperatureendvars&&&&&&&&&&&&最关键的地方，是橙色的那一列“99”。一般，我们写ctl文件时，这个位置须填置“99”这个值，而不是其他。随GrADS版本的更新，这个位置也可以被其他值所填充，用来表示特殊的数据存储次序或格式。如：1、-1,10,1表示:x(lon)-y(lat)-var(不同变量)-z(lev)time的存储次序如：h12-1,10,1geo.Heightu12-1,10,1u-windv12-1,10,1v-windw12-1,10,1w-windt12-1,10,1temp2、-1,20表示:x(lon)-y(lat)-z(lev)-time-var(不同变量)的存储次序&&&&&&&&&&&&3、-1,30表示:y(lat)-x(lon)-var(不同变量)-z(lev)time的存储次序先放纬度方向，再放经度方向。&&&&&&&&4、-1,40这个不再表示存储次序，而是数据的类型！采用“-1,40”这样的说明，表示你的数据是整形的：-1,40,1=1-byteunsignedchars(0-255)-1,40,2=2-byteunsignedintegers-1,40,-2=2-bytesignedintegers-1,40,4=4-byteintegers这些跟在“-1,40”后面的数字“1”、“2”、“-2”、“4”就表示数据的字节数。&&&&&&&&&&&&GrADS可绘制的常用图形类型：&&&&1）对一维场绘单线图；2）对一维场绘直方图；3）二维等值线绘图；4）二维填色等值线绘图；5）矢量箭头形式绘二维风场；6）流线形式绘二维风场；7）风向杆形式绘二维风场。注：可动画显示。&&&&&&&&&&&&第一章&&&&&&&&完&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&君，已阅读到文档的结尾了呢~~
grads实用手册，是气象图形系统使用方法，主要介绍grads的基本用法、使用技巧、与grads相关的绘图技术。
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