GrADS GrADS 画图入门画图入门

高拴柱gaosz@cma.gov.cn

国家气象中心2008 年 12 月 7 日

Grid Analysis and Display System

OutlineOutline• 11 、、 gradsgrads 功能概述功能概述 (( 不讲不讲 ))• 22 、、 GradsGrads 数据准备：数据准备： （（ 11 ）） ncepncep 资料的直接读取资料的直接读取 （（ 22 ）） mm5out_to_Grads,wrfoutput_to_gradsmm5out_to_Grads,wrfoutput_to_grads （（ 33 ））二进制格点数据二进制格点数据 datdat 的生成和的生成和数据描述文件数据描述文件 ctlctl 作用作用 （（ 44 ））站点数据站点数据的准备以及站点图形的绘制的准备以及站点图形的绘制• 33 、图形显示类型及绘图设置：、图形显示类型及绘图设置： （（ 11 ）一维：直方、折线、散点、误差图）一维：直方、折线、散点、误差图 ........ （（ 22 ）二维：等值线、阴影图、风矢量、流线图、站点天气图）二维：等值线、阴影图、风矢量、流线图、站点天气图 （（ 33 ）图形设置：坐标、线型、页面、地图投影、地表状况、图形信息开关）图形设置：坐标、线型、页面、地图投影、地表状况、图形信息开关• 44 、、 gradsgrads 函数的使用：函数的使用： （（ 11 ）数学函数 （）数学函数 （ 22 ）统计函数 （）统计函数 （ 33 ）网格处理函数）网格处理函数• 55 、、 gradsgrads 批处理脚本：批处理脚本：• 66 、练习：、练习：

real ps(72,46,5), z(72,46,7,5),u(72,46,7,5),v(72,46,7,5),q(72,46,5,5).......read(***)ps,z,u,v,q......open (8,file=’example.dat’,form=’unformatted’,access=’direct’,recl=72*46*4)irec = 0do it=1,5 irec=irec+1 write(8,rec=irec) ((ps(j,i,it),j=1,72),i=1,46) do k=1,7 irec=irec+1 write(8,rec=irec+1) ((z(j,i,k,it),j=1,72),i=1,46) enddo ………….u,v,q…………………………………….enddo

• 22 、、 GradsGrads 数据准备：数据准备： （（ 11 ）） ncepncep 资料的直接读取资料的直接读取 （（ 22 ）） mm5_to_Grads,wrf_to_gradsmm5_to_Grads,wrf_to_grads （（ 33 ））二进制格点数据二进制格点数据 datdat 的生成和的生成和数据描述文件数据描述文件 ctlctl 作用作用

open (9,file=’example.ctl’)write(9, ’(a)’) ‘dset ^example.dat’write(9, ’(a)’) ‘title 5 days of model output’write(9, ’(a)’) ‘undef -2.56e33'write(9, ’(a)’) ‘xdef 72 linear 100.0 1.0'write(9, ’(a)’) ‘ydef 46 linear 10.0 1.0'write(9, ’(a)’) ‘zdef 7 levels 1000,850,700,500,300,200,100'write(9, ’(a)’) ‘tdef 5 linear 02jan2008 1dy’write(9, ’(a)’) ‘vars 5'write(9, ’(a)’) ‘ps 0 99 Surface Pressure’write(9, ’(a)’) ‘z 7 99 Geopotential Heights’write(9, ’(a)’) ‘u 7 99 U winds’write(9, ’(a)’) ‘v 7 99 V winds’write(9, ’(a)’) ‘q 5 99 Specific Humidity’write(9, ’(a)’) ‘endvars'close(9)

• 22 、、 GradsGrads 数据准备：数据准备： （（ 11 ）） ncepncep 资料的直接读取资料的直接读取 （（ 22 ）） mm5_to_Grads,wrf_to_gradsmm5_to_Grads,wrf_to_grads （（ 33 ））二进制格点数据二进制格点数据 datdat 的生成和的生成和数据描述文件数据描述文件 ctlctl 作用作用 （（ 44 ））站点数据站点数据的准备以及站点图形的绘制的准备以及站点图形的绘制data zlev/1000,925,850,700,500,400,300,250,200,150,100/tim=0.0 ； ilev=11 ； nflag=0open(2,file=filename.dat,form='unformatted',access='direct',recl=73*4)irecord=0do j=1,irecirecord=irecord+1write(2,rec=irecord)'abc'//sta(j)(1:5),lat(j),lon(j),tim,ilev,nflag,+ (zlev(i),z(j,i),t(j,i),td(j,i),d(j,i),f(j,i),i=1,11)enddoilev=0irecord=irecord+1write(2,rec=irecord)'abcdefgh',lat(1),lon(1),tim,ilev,nflag,+ (zlev(i),i=1,11),(z(1,i),i=1,11),(t(1,i),i=1,11),+ (td(1,i),i=1,11),(d(1,i),i=1,11),(f(1,i),i=1,11)close(2)

open(3,file=filename.ctl,form='formatted',status='unknown') write(3,'(a)')'dset ^'//filename.dat write(3,'(a)')'dtype station' write(3,'(a)')'stnmap ^sounding.map' write(3,'(a)')'undef -999.0' write(3,'(a)')'title sounding' write(3,'(a)')'tdef 1 linear 02JAN1987 1DY ' write(3,'(a)')'vars 5' write(3,'(a)')'zz 11 99 '//staa//' height1' write(3,'(a)')'tt 11 99 '//staa//' temper1' write(3,'(a)')'t_td 11 99 '//staa//' t_td1' write(3,'(a)')'uu 11 99 '//staa//' u wind1' write(3,'(a)')'vv 11 99 '//staa//' v wind1' write(3,'(a)')'endvars‘close(3)

ga>

打开 ctl 文件

命令： open filename1.ctlga-> open strike024_041714Scanning description file: strike024_041714Data file strike024_041714.dat is open as file 1LON set to 100 150LAT set to 0 40LEV set to 1000 1000Time values set: 2005:4:17:0 2005:4:17:0

命令： open filename2.ctlga-> open strike024_041720Scanning description file: strike024_041720Data file strike024_041720.dat is open as file 2

ga-> close 1Close Error: Only last file may be closedga-> close 2File 2 has been closed

查询命令

命令： query filesga-> q filesFile 1 : TC0801-StrkPro024 2008041714 Descriptor: strike024_041714.ctl Binary: strike024_041714.datFile 2 : TC0801-StrkPro024 2008041720 Descriptor: strike024_041720.ctl Binary: strike024_041720.dat

命令： query file nga-> q file 2File 2 : TC0801-StrkPro024 2008041720 Descriptor: strike024_041720.ctl Binary: strike024_041720.dat Type = Gridded Xsize = 101 Ysize = 81 Zsize = 2 Tsize = 1 Number of Variables = 2 strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number

查询命令

命令： query ctlinfoga-> q ctlinfodset strike024_041714.dattitle TC0801-StrkPro024 2008041714undef 9999xdef 101 linear 100 0.5ydef 81 linear 0 0.5zdef 2 levels 1000 500tdef 1 linear 00Z19JUL2005 60mnvars 2strp 0 0 strike probabilitystrn 0 0 strike number

命令： query dimsga-> q dimsDefault file number is: 1X is varying Lon = 100 to 150 X = 1 to 101Y is varying Lat = 0 to 40 Y = 1 to 81Z is fixed Lev = 1000 Z = 1T is fixed Time = 00Z19JUL2005 T = 1

• 33 、图形显示类型及绘图设置：、图形显示类型及绘图设置： （（ 11 ）一维：直方、折现、散点、误差图）一维：直方、折现、散点、误差图 ........ （（ excel 2003excel 2003 ）） （（ 22 ）二维：）二维：标量场——等值线、阴影图标量场——等值线、阴影图 矢量场——风矢量、流线图矢量场——风矢量、流线图 站点——站点—— （（ 33 ） ） draw line/string/title/mark……draw line/string/title/mark……

1.等值线

命令： display expressga-> d strpContouring: 0 to 100 interval 10

标量场分析 1. 等值线 设置 set gxout contour （缺省） 2. 阴影图 设置 set gxout shaded

设置： set *** ###

维数参数设置Set lon 100 120

Set lat 10 25

Set lev 1000

Set t 1

等值线设置set cint 15 指定等值线间隔

set ccolor 3 指定等值线颜色

0 ：黑； 1 ：白； 2 ：红； 3 ：绿； 4 ：蓝； 5 ：； 6 ：； 7 ：黄； 8 ：桔黄；

9 ：紫； 10 ：黄绿； 11 ：中蓝； 12 ：深蓝； 13 ：； 14 ：深紫； 15 ：灰色

set cstyle 2 指定等值线线形

1 ：实线； 2 ：长断线； 3 ：短断线； 4 ：一长一短断线；

5 ：点线； 6 ：点划线； 7 ：点点划线

set cthick 10 设定线粗细 (1-10)

set cmin 10 不画低于 10 （含）以下的等值线

set cmax 90 不画超过 90 （不含）以上的等值线 set clevs 495 523 534 556 560 564 572 584 588set ccols 1 2 3 4 5 当指定颜色少于等值线条数时，最后一种颜色适用于超出的所有等值线。

等值线标注设置set clab %.1f 等值线标记方式

set clab on （等值线标数值） /off （不标记） /forded （强制标记） /%gK（在标记后加上字符 K ） /%g%% （加上字符 % ） /%.2f( 保留 2 位小数 )/ %03.1f （整数部分保留 3 为，若不足 3 位，前部用 0 补齐）

set clskip 2 每隔一条等值线标记数值

set clopts 3 0.1 0.2 等值线标记的颜色 < 粗细 < 大小 >>

1.阴影图

命令： display expressga-> cga-> set gxout shadedga-> d strpContouring: 0 to 100 interval 10ga-> cbarn 1 0ga-> cbarn 1 1

标量场分析 1. 等值线 设置 set gxout contour （缺省） 2. 阴影图 设置 set gxout shaded

• 33 、图形显示类型及绘图设置：、图形显示类型及绘图设置： （（ 11 ）一维：直方、折现、散点、误差图）一维：直方、折现、散点、误差图 ........ （（ excel 2003excel 2003 ）） （（ 22 ）二维：）二维：标量场——等值线、阴影图标量场——等值线、阴影图 矢量场——风矢量、流线图矢量场——风矢量、流线图 站点——站点—— （（ 33 ） ） draw line/string/title/mark/……draw line/string/title/mark/……

矢量场分析—— display u;v set gxout barb 风标表示的风矢量

set gxout vector 以箭头方式表示矢量场 set gxout stream 以流线方式表示矢量场

set gxout vector 以箭头方式表示矢量场set arrlab on|off 设置是否标注矢量图题注（箭头）

set arrowhead size 矢量图题注箭头尺寸（英寸） set arrscl <x> <y> 把 <y> 值矢量用长度为 <x> 的箭头表示

set gxout barb 风标表示的风矢量也可以设置风向杆的颜色、粗细、大小

set gxout stream 以流线方式表示矢量场set strmden value 设置流线密度 [1-10], 缺省为 5

• 33 、图形显示类型及绘图设置：、图形显示类型及绘图设置： （（ 11 ）一维：直方、折现、散点、误差图）一维：直方、折现、散点、误差图 ........ （（ excel 2003excel 2003 ）） （（ 22 ）二维：）二维：标量场——等值线、阴影图标量场——等值线、阴影图 矢量场——风矢量、流线图矢量场——风矢量、流线图 站点——站点—— （（ 33 ）） draw line/string/title/mark/……draw line/string/title/mark/……

draw title 2008.09.26.08 TC0815 写图标题

set string 1 c 2 45 设置字串的颜色、位置、粗细、角度set strsiz 0.3 0.6 字水平大小、垂直大小draw string 8 3 first group 在（ 8,3 ）位置写字符串 first group

set line 3 4 6 设置线的颜色、线型、粗细draw line 3 4 5 7 从（ 3,4 ）到（ 5,7 ）画直线draw rec 3 4 5 6 画矩形 (3,4),(5,6) 对角点。draw recf 2 1 3 3 画填充色矩形（当前线色）draw mark 10 6 7 0.3 在（ 6,7 ）作大小为 0.3 的标记draw polyf 5 1 6 2 6 4 画多边形draw wxsym 2 7 7 0.5 -1 8 在（ 7,7 ）位置画大小为 0.5 颜色为 -1 粗细为 8 的气象符号 =2

44 、、 gradsgrads 函数的使用：函数的使用：（（ 11 ）数学函数 ）数学函数 （（ 22 ）统计函数）统计函数（（ 33 ）网格处理函数）网格处理函数

display heightdisplay heightdisplay hcurl(u,v)display hcurl(u,v)display sqrt(u*u+v*vdisplay sqrt(u*u+v*v))

display u;vdisplay u;vdisplay qx;qydisplay qx;qy

55 、、 gradsgrads 批处理脚本批处理脚本

台风路径资料 gs文件

66 、练习、练习