GrADS学习资料GrADS绘图与编程实习手册Word格式文档下载.docx
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ASCII资料(放在data文件夹中)
资料名称:
月平均风场(u200.dat、u850.dat、v200.dat、v850.dat);
月平均高度场(hgt500.dat)
范围:
60~150E,0~40N.
层次:
风场,850hPa、200hPa;
高度场,500hPa;
时段:
2002.1~2005.12共48个月。
变量名:
uvhgt
分辨率:
2.5*2.5,格点数:
37*17
资料读取文件:
data.f90
第二类:
二进制资料(放在data文件夹中)
资料名称和描述文件:
uv.grd\uv.ctl
60-150E,0-40N
2002.1~2005.12共48个月
u、v
37*17;
hgt.grd\hgt.ctl
高度场,500hPa;
hgt
地形高度资料:
dxgd.grd\dxgd.ctl
2.5-360E,-90-90N(全球)
1层,地面;
2002年1月
h
144*73;
全球海表温度资料:
sst.mnmean.nc
具体说明自己利用相关命令读取。
Grads给出的实例数据:
model.le.dat\model.le.ctl
为模式输出的全球5天数值预报结果,包括了多个要素、多层,按经纬度网格存放的数据,具体资料内容详见model.le.ctl。
三、实习内容:
实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立(2小时)…………..……P4-5
实习二基本命令的上机使用(2小时)…………………………….….……P6-7
实习三set命令的使用练习(2小时)………………………………….……P8
实习四各类参数设置综合练习(2小时)……………………………….……P9
实习五各类参数设置综合练习(2小时)…………………………………..P10
实习六练习描述语言的使用(2小时)……………………………………..P11
实习七变量与函数的设置(2小时)………………………………………..P12
实习八描述语言的使用(2小时)................................................................P13
注:
实习时将data文件夹拷贝在D:
\下,然后进行实习。
实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立(2小时)
1.实习资料:
现在“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),2002.1-2005.12共48个月,资料的水平网格范围是M×
N个网格点(M=37,N=17),分辨率为2.5°
×
2.5°
,自西向东经度60-150°
E,由南至北纬度0-40°
N。
2.实习要求:
编写出将ASCII码数据资料文件:
月平均风场和月平均高度场分别转换成二进制无格式直接存取(GrADS数据格式)文件(uv.grd和hgt.grd文件)的Fortran程序,给出相应的数据描述文件(uv.ctl和hgt.ctl文件),并利用GrADS基本操作命令显示该地区850hPa和200hpauv风场,最后保存图形。
3.实习目的:
通过编写该程序,进一步熟悉数据GrADS的数据格式,熟练编写将ASCII码数据转换为二进制格式的Fortran程序以及建立相应的CTL文件。
4.实习步骤:
4.1利用“写字板”程序打开*.dat数据文件,熟悉该数据资料;
4.2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mhy.grd;
4.3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mhy.ctl;
4.4画出2002年1月850hpa风场图,与图1比较验证数据正确性;
4.5利用GrADS基本操作命令(open,display,print等)显示2002年7月850hpa和200hpauv风场图形;
4.5完成实习报告
1)说明所用资料
2)给出所编写的Fortran程序
3)给出所编写的数据描述文件
4)给出所绘制的图形
课余练习
1.利用“sdfopen”命令对“data”文件夹中的sst.mnmean.nc数据文件进行操作练习;
2.利用“grib2ctl”等命令对“data”文件夹中的model.grb数据文件进行操作练习;
图12002年1月850hpa风场图
实习二基本命令的上机使用(2小时)
现在“data”文件夹下有GrADS数据格式的二进制资料文件model.le.dat(一组模式输出的全球5天数值预报结果,包括了多个要素、多层,按经纬度网格存放的数据),以及对应的数据描述文件model.le.ctl。
2.实习要求:
利用所提供的数据文件,使用基本命令编辑gs文件绘制图形一维单线图,和两维平面图。
3.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。
4.1熟悉GrADS绘图软件操作界面——命令窗口和图形显示窗口。
利用所提供的数据文件model.le.dat及相应的数据描述文件model.le.ctl,在命令窗口输入基本绘图指令,在图形显示窗口观察相应图形
例如:
在文本窗口输入下列命令
open<
路径>
model.le.ctl
setlat40
setlon-1800
setlev500
sett1
dz
则在图形显示窗口出现如下图形
4.2练习编写和使用gs文件。
利用文本编辑器(如记事本,或者写字板)将所需要的基本命令编辑成gs文件,然后使用run命令运行该文件;
4.3根据所学过的图形要素设置命令“set”,编辑gs文件绘制北半球200hPa纬向风一维单线图(经度固定于120º
E)和500hPa高度场平面图,并用“enableprint”命令将所画图形分别存放。
实习三set命令的使用练习(2小时)
现在“data”文件夹下有二进制资料文件uv.grd、hgt.grd以及对应的数据描述文件uv.ctl、hgt.ctl。
1)利用所提供的数据文件,绘制出第7时刻500hPa高度场图,要求设置等值线间隔单位为40位势米,颜色,标记方式,并且给出相应标题(请包含姓名拼音与学号),最终将图形保存。
所有命令编写于.gs文件中。
2)利用所提供的数据文件,绘制出第7时刻850hPa风场图,要求以三种方式显示风场,并将三幅图上下排列于同一图形窗口,并最终将图形保存。
熟练使用set命令的各类参数设置,掌握.gs文件的编写格式和运行,学会保存图形文件。
4.1在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件,注意文件编写格式;
4.2启动GrADS绘图软件,运行*.gs文件;
4.3完成实习报告:
1)说明所用资料;
2)给出所编写的*.gs文件;
3)给出所绘图形。
实习四各类参数设置综合练习(2小时)
现在“data”文件夹下有二进制资料文件uv.grd、dxgd.grd以及对应的数据描述文件uv.ctl、dxgd.ctl。
利用所提供的数据文件,绘制出2003年7月60-150E、0-40N区域内850hPa流线图,且地形高度场超过1500米以上用黑色阴影显示,并且给出相应标题(请包含姓名拼音与学号),最终将图形保存。
掌握阴影图形与等值线图形的叠加画图方法,同时练习基础绘图指令draw命令的使用。
4.1在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件,注意文件编写格式
4.2启动GrADS绘图软件,运行*.gs文件
4.3完成实习报告
2)给出所编写的*.gs文件
3)给出所绘图形
实习五各类参数设置综合练习(2小时)
现在“data”文件夹下有二进制资料文件uv.grd以及对应的数据描述文件uv.ctl。
利用所提供的数据文件,画出2002年1-12月120E、0-40N200hPa纬向风的纬度-时间剖面图。
图型要求:
(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“u120E”。
(3)最终将图形保存为gmf格式。
掌握特殊图形处理方法,掌握阴影图形画图方法,同时学会处理特别等值线与特殊字符的方法。
实习六练习描述语言的使用(2小时)
现在“data”文件夹下有全球海表温度资料sst.mnmean.nc。
1)根据所提供的数据资料,利用fwrite命令将该范围内(纬度:
-20-60º
N,经度:
90º
E-200Eº
,时间:
1971年1月至2000年12月)海温场资料写入名为sst.grd的二进制数据文件中。
注意确定写出数据的格点数。
2)根据所得数据资料,利用Fortran程序将sst.grd文件转换为十进制数据文件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。
掌握GrADS软件数据提取方法,学会资料处理。
4.1在写字板或记事本程序中按要求1)编写*.gs文件,进行数据资料的提取;
4.2根据实习要求2),利用Fortran程序进行二进制与十进制数据文件的转换,并查看sst.txt的数据信息;
4.3在写字板或记事本程序中编写数据描述文件sst.ctl,并保存;
4.4利用sst.grd和sst.ctl文件画图,完成实习内容。
实习七变量与函数的设置(2小时)
1)根据所提供的数据资料,计算1-12月多年平均(1971年-2000年)海温场,并绘出1月海温多年平均图。
2)进一步计算1971年至2000年1月海温距平场,绘制1998年1月和1999年1月海温距平场,海温正距平区填色,画色标,并分别写标题Jan1998和Jan1999。
要求设置虚页,将两幅图并排放在一起。
最终将图形保存。
所有命令编写于.
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