GrADS.docx
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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200hPauv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)
dimensionu200(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')
doit=1,nt
read(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)
enddo
close
(1);close
(2);close(3);close(4);close(5)
open(12,file='e:
\dwj\uv0.grd',form='binary')
doit=1,nt
write(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)
enddo
close(12)
open(12,file='e:
\dwj\hgt0.grd',form='binary')
doit=1,nt
write(12)((h500(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)
enddo
close(12)
end
3)所编写的数据描述文件
'reinit'
'openF:
\1\uv.ctl'
'setlon60150'
'setlat040'
'sett1'
'du;v'
'printimF:
\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。
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.实习步骤:
(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
(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;
(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120ºE)和500hPa高度场平面图,并用“enableprint”命令将所画图形分别存放。
4.实习报告:
1)说明所用资料
“data”文件夹下有GrADS数据格式的二进制资料文件model.le.dat以及对应的数据描述文件model.le.ctl
(这是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,具体见数据描述文件model.le.ctl)
2)所编写的数据描述文件
A.北半球200hPa纬向风一维单线图(经度固定于120ºE)
'reinit'
'openF:
\1\model.le.ctl'
'setlon120'
'setlat090'
'setlev200'
'du'
'printimF:
\1\shuang2.1.jpg'
;
B.500hPa高度场平面图
'reinit'
'openF:
\1\model.le.ctl'
'setlon0360'
'setlat090'
'setlev500'
'dz'
'printimF:
\1\shuang2.2.jpg'
;
3)所绘制的图形
A.北半球200hPa纬向风一维单线图(经度固定于120ºE)
B.500hPa高度场平面图
实习三set命令的使用练习
1.实习目的:
(1)熟练使用set命令的各类参数设置
(2)掌握.gs文件的编写格式和运行
(3)学会保存图形文件
2.实习要求:
(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(风矢量、流线、风向杆)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。
所有命令编写于.gs文件中。
3.实习步骤:
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;
启动GrADS绘图软件,运行*.gs文件。
4.5完成实习报告
1)所用资料
“data”文件夹下二进制月平均风场文件:
uv.grd
数据描述文件:
uv.ctl
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°
经纬度范围:
60-150°E,0-40°N
垂直层次:
850hPa、200hPa
物理量:
u,v
“data”文件夹下二进制月平均高度场文件:
hgt.grd
数据描述文件:
hgt.ctl
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°
经纬度范围:
60-150°E,0-40°N
垂直层次:
500hPa
物理量:
hgt
2)给出所编写的数据描述文件
A.第7时刻500hPa高度场图
'reinit'
‘openF:
\1\hgt.ctl'
'sett7'
'setcint40'
'setccolor5'
'setclabon'
'dhgt'
'drawtitlefengshuang20112348046'
'printimF:
\1\shuang3.pngwhite'
B.第7时刻850hPa风场图
'reinit'
'no'
'openF:
\1\uv.ctl'
'setvpage08.5710.5'
'sett7'
'setgxoutvector'
'displayu;v'
'setvpage08.53.57'
'sett7'
'setgxoutvector'
'displayu;v'
'setvpage08.503.5'
'sett7'
'setgxoutvector'
'displayu;v'
3)所绘制的图形
A.第7时刻500hPa高度场图
B.第7时刻850hPa风场图
实习四各类参数设置综合练习
1.实习目的:
(1)掌握阴影图形与等值线图形的叠加画图方法
(2)练习基础绘图指令draw命令的使用
2.实习要求:
(1)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。
(2)所有命令编写于.gs文件中。
3.实习步骤:
(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
(2)启动GrADS绘图软件,运行*.gs文件
4.实习报告
1)所用资料
地形高度资料:
dxgd.grd\dxgd.ctl
范围:
2.5-360E,-90-90N(全球)
层次:
1层,地面;
时间:
2002年1月
变量名:
h
分辨率:
2.5*2.5,格点数:
144*73
风场资料:
uv.grd\uv.ctl
范围:
60-150E,0-40N
层次:
风场,850hPa、200hPa;
时段:
2002.1~2005.12共48个月
变量名:
u、v
分辨率:
2.5*2.5,格点数:
37*17
2)所编写的*.gs文件
'reinit'
'openF:
\1\uv.ctl'
'openF:
\1\dxgd.ctl'
'setgridoff'
'sett1'
'setgxoutshaded'
'setclevs1500'
'setccols01'
'dh.2(z=1)'
'setlev850'
'sett19'
'setgxoutstream'
'du;v'
'drawtitlefengshuang20112348046'
'printimF:
\1\shuang4.pngwhite'
3)所绘图形.
实习五各类参数设置综合练习
1.实习目的:
(1)掌握特殊图形处理方法
(2)掌握阴影图形画图方法
(3)学会处理特别等值线与特殊字符的方法
2.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120E、0-40N200hPa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“u120E”。
(3)最终将图形保存为gmf格式。
3.实习步骤:
(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;
(2)启动GrADS绘图软件,运行*.gs文件;
完成实习报告:
1)所用资料;
“data”文件夹下二进制月平均风场文件:
uv.grd
数据描述文件:
uv.ctl
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°
经纬度范围:
60-150°E,0-40°N
垂直层次:
850hPa、200hPa
物理量:
u,v
2)所编写的*.gs文件;
'reinit'
'openF:
\1\uv.ctl'
'setlon120'
'setlev200'
'sett112'
'setxyrevon'
'setgxoutshaded'
'setcmin0'
'du'
'setclabon'
'setgxoutcontour'
'setcmax0'
'du'
'cbarn104.50.35'
'setclevs0'
'setcthick11'
'du'
'drawtitleu120E'
'drawxlabtime'
'drawylablat'
'printimF:
\1\shuang5.gmf'
;
3)所绘图形。
实习六练习描述语言的使用
1.实习目的:
掌握GrADS软件数据提取方法,学会资料处理。
2.实习要求:
(1)根据所提供的数据资料,利用fwrite命令将范围(纬度:
-20-60ºN,经度:
90ºE-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。
3.实习步骤:
(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;
(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;在写字板或记事本程序中编写数据描述文件sst.ctl,并保存;
(3)利用sst.grd和sst.ctl文件画图,完成实习内容。
4.实习报告:
1)所用资料;
“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:
qctlinfo
2)所编写的件;
A)**.ctl文件
dsetF:
\1\sst.grd
titleNOAAExtendedReconstructedSSTV3
undef32767
xdef56linear902
ydef41linear-202
zdef1linear11
tdef360linear00Z01JAN19711mo
vars1
sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature
endvars
B)**.gs文件
'reinit''sdfopenF:
\1\sst.mnmean.nc'
'setgxoutfwrite'
'setfwriteF:
\1\sst.grd'
it=1405
while(it<=1764)
'setlon90200'
'setlat-2060'
'sett'it''
'dsst'
it=it+1
endwhile
'disablefwrite';
实习七变量与函数的设置
1.实习目的:
(1)掌握函数的使用
(2)进一步练习阴影图形与等值线图形的叠加画图方法。
2.实习要求:
(1)所有命令编写于.gs文件中。
(2)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。
(注意原始nc数据自1854年1月开始)
(3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。
3.实习步骤:
(1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;
(2GrADS绘图软件,运行*.gs文件;
4.实习报告:
1)所用资料;
“data”文件夹下有全球海表温度资料sst.mnmean.nc。
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:
qctlinfo
2)所编写的*.gs文件;
'reinit'
'reinit'
'sdfopenF:
\1\sst.mnmean.nc'
'sett112'
'defineavesst=ave(sst,t+1404+0,t+1764,12)'
'modifyavesstseasonal'
'sett14051764'
'defineanom=sst-avesst'
'sett1729'
'setvpage05.528'
'danom'
'setgxoutshaded'
'setcmin0'
'danom'
'setclabon'
'setgxoutcontour'
'setcmax0'
'danom'
'cbarn0.8040.5'
'drawtitleJAN1998'
'sett1741'
'setvpage5.51128'
'danom'
'setgxoutshaded'
'setcmin0'
'danom'
'setclabon'
'setgxoutcontour'
'setcmax0'
'danom'
'cbarn0.8040.5'
'drawtitleJAN1999'
'printimF:
\1\shuang7.pngwhite'
3)所绘图形。
实习八描述语言的使用
1.实习目的:
掌握循环的使用,进一步练习函数的使用。
2.实习要求:
(1)计算夏季海温距平场;
(2)循环绘出1971年至2000年夏季海温距平图。
要求海温正距平区填色,画色标,并将年份作为标题。
最终将图形保存。
(3)所有命令编写于.gs文件中。
3.实习步骤:
(1)在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件;
(2)启动GrADS绘图软件,运行*.gs文件
4.实习报告:
1)所用资料
“data”文件夹下有全球海表温度资料sst.mnmean.nc。
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:
qctlinfo
2)所编写的*.gs文件
'reinit'
'sdfopenF:
\1\sst.mnmean.nc'
'setgxoutfwrite'
'setfwritee:
\dwj\8.6.grd'
it=1410
while(it<=1758)
'setlev0'
'setlon90200'
'setlat-2060'
'sett'it''
'dsst'
it=it+12
endwhile
'disablefwrite'
;
*.ctl文件
dsetF:
\1\8.6.grd
titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3
undef32767
xdef56linear902
ydef41linear-202
zdef1linear11
tdef30linear00Z01Jun19711yr
vars1
sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature
ENDVARs
7月:
*.gs文件:
'reinit'
'sdfopenF:
\1\sst.mnmean.nc'
'setgxoutfwrite'
'setfwritee:
\dwj\8.7.grd'
it=1411
while(it<=1759)
'setlev0'
'setlon90200'
'setlat-2060'
'sett'it''
'dsst'
it=it+12
endwhile
'disablefwrite'
;
*.ctl文件
dsetF:
\1\8.7.grd
titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3
undef32767
xdef56linear902
ydef41linear-202
zdef1linear11
tdef30linear00Z01Jun19711yr
vars1
sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature
ENDVARs
8月:
*.gs文件:
'reinit'
'sdfopenF:
\1\sst.mnmean.nc'
'setgxoutfwrite'
'setfwriteF:
\1\8.8.grd'
it=1412
while(it<=1760)
'setlev0'
'setlon90200'
'setlat-2060'
'sett'it''
'dsst'
it=it+12
endwhile
'disablefwrite'
;
*.ctl文件
dsetF:
\1\8.8.grd
titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3
undef32767
xdef56linear902
ydef41linear-202
zdef1linear11
tdef30linear00Z01Jun19711yr
vars1
sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature
ENDVARs
1971-2000年夏季(678月):
*.gs文件:
'reinit'
'openF:
\1\8.6.ctl'
'openF:
\1\8.7.ctl'
'openF:
\1\8.8.ctl'
'setgxoutfwrite'
'setfwriteF:
\1\8.678.grd'
it=1
while(it<=30)
'setlon90200'
'setlat-2060'
'sett'it''
'd(sst+sst.2+sst.3)/3'
it=it+1
endwhile
'disablefwrite'
;
*.ctl文件
dsetF:
\1\8.678.grd
titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3
undef32767
xdef56linear902
yde
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