GrADS绘图软件安装及入门.docx
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GrADS绘图软件安装及入门
GrADS绘图软件安装于入门
第一章GrADS绘图软件概述
1.GrADS绘图软件简介
2.GrADS绘图软件的安装（windows环境）
3.1在windows环境下安装GrADS软件包
第二章GrADS绘图模板
1.GrADS示例演示
1.1启动GrADS
1.2退出GrADS
1.3示例演示GrADS命令的使用
第二章GrADS绘图软件概述
1GrADS绘图软件简介
TheGridAnalysisandDisplaySystem（GrADS）是一套应用广泛、使用方便的科学数据绘图软件包。
其主要特点：
GrADS届丁自由软件，可以从Internet上免费获得。
可运行丁各种Windows和Unix工作平■台。
GrADS可用丁4D数据的分析。
既经度、纬度、层（气压层、高度层等）
和时间/xyzt4维。
数据可以是格点化的数据或离散点数据。
GrADS
特别适用丁气象类数据的分析。
但也完全可以用丁更广泛类型的数据分
GrADS有多种显示方式：
等值线、流线、欠量图、风欠量图、站点填图、折线图、直方图等多种两维图形。
可处理多种数据格式的数据。
GRIB、NetCDF、HDF-SDS等通用数据格式和系统自定义的一种二进制数据格式。
采用命令行输入的方式交互式地显示图形。
并有多种命令对数据进行再
加工。
如求平■均；计算涡度、散度、垂直积分、计算差分等。
图形可以按多种格式存储：
ps、png、jpg、tiff、gif、windowsmetafile
等。
自身以metafile格式存储。
提供多种辅助工具软件。
如看图、打印、图形格式转换（gv）等工具。
2Internet上的GrADS资源
2.1GrADS在Internet上的主页
GrADS主贞地址：
http:
//grads.iges.org/grads
从GrADS主贞上可以找到预编译好了的适合丁windows环境下的GrADS软
件包，
2.2windows环境下GrADS资源
grads-2Qa7.oga.3-win32_superpack.exeGrADS软件包安装
执行程序。
目前在windows环境下较新的版本为GrADS第2.0版。
下载GrADS演示数据：
从ftp:
//grads.iges.org/grads/sprite/tutorial下载:
model.le.dat和model.le.ctl文件；
或者GRIB码格式的数据：
model.grb、model.gmp和model.ctl
3GrADS绘图软件的安装（windows环境）
在windows下运行GrADS的条件：
安装GrADS软件包
3.1在windows环境下安装GrADS软件包
1.557KBMicrosof
用鼠标选择“OK”键，进入第二步，显示GrADS的安装向导，选择“Next”进入第三步，显示信息如下：
选择“IAcceptTems|”键：
进入第四步，要确定最终安装目录。
系统显示缺省安装在：
"C:
\OpenGrADS”目录下。
但为了在Dos环境下运行方便，最好不要安装在目录名中有空隔的目录下一如“ProgramFile”。
因
此这里可改为“c:
\OpenGrADS”或其它。
k-Sdtup■ChrAdDS
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修改完后用鼠标点击“回”键安装程序开始安W。
安装程序将修改你的"autoexec.bat文件中的setpath=（…原path加上）;c:
\pcgrads\win32（若安装在ProgramFile目录下，c:
\progra~1\pcgrads\win32）。
安装完后可从“匹]用看到如下画面：
■±文挡OP
昱设置因
摆素。
李帮助，
方运行（BJ一.
螺曲ZK0X.
4>美机（W，.，
mC：
3#]Agr汕1司
表示GrADS软件Q已安装叫功，现在可以开始使叫GrADS软件了。
Getting_Started
和tutorial是入门和初学指南；users是在线帮助手册
在开始使用前，先来考察一下安装程序在GrADS的目标目录（如上例中的“c:
\OpenGrADS”）下安装的容：
Win32下安装有GrADS的所有可执行程序；dat目录下有运行GrADS所需的字库和地图数据文件；doc目录下存放帮助和说明文件；lib目录下存放了一些有趣的模板。
GrADS常用命令列表
Grads
经典GrADS,支持Grib,NetCDF,IEEE格式的数据。
GradsC
压缩模式的GrADS,占存最小。
|
GradsGUI
（假）图形界面的。
GradsHDF
与经典GrADS相当，多增加了HDF-SDS格式。
1
GradsNC|
与经典GrADS相同。
］
gv32
Windows下看图（metafile格式）及格式转换工具。
rxvt|
在Windows下打卅-个命名行窗口。
］
IS
I-Ql
s
DCTrtl.IHH
第三章GrADS绘图模板
初学者可以通过“初学指南”既参考GrADS软件的“Tutorial”联机帮助文件开始学习。
|
GrADS并不直接使用“数据文件”，而是通过“描述文件”间接使用“数据文件”。
GrADS中“打开一个数据文件”既是指打开一个数据描述文件。
关丁GrADS数据格式和用户如何生成该格式的数据，将有下面章节讲述;关丁GR旧、NETCDF等数据格式的使用也将有专门论述。
以下以第一组数据说明GrADS的使用。
在使用数据前，先将数据，Model.ctl和Model.dat文件存丁硬盘上的某一目录下，如C:
\OpenGrADS\Contents\Resources\SampleDatasets。
首先来了解一下数据的容。
Model.le.dat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。
以下是Model.ctl活单：
ps01Surfacepressure[hPa]
ua733Eastwardwind[m/s]
va734Northwardwind[m/s]
zg77Geopotentialheight[m]
ta711AirTemperature[K]
hus751Specifichumidity[kg/kg]
ts011Surface（2m）airtemperature[K]
pr059Totalprecipitationrate[kg/（mA2*s）]
1.GrADS示例演示
目的：
学习GrADS的基本使用方法。
介绍GrADS的常用命令。
1.1启动GrADS
打开一个MS-DOS窗口
在MS-DOS窗口输入命令：
cd
首先显示GrADS的一般信息，最底行提示是用“Landscape”模式（11X8.5英寸）或portrait（8.5X11英寸一GrADS中长度和大小单
位都用英寸）模式显示图形输出窗口。
输入L回车或回车是“Landscape”模式；输入P回车是用portrait模式。
之后进入GrADS的命令交互模式，等待用户输入命令。
此时你的桌面应如下图所示的特征。
若想启动GrADS直接进入命令交互模式，输入命令：
gradsT,直接进入“Landscape”模式或grads~p,直接进入portrait模式。
要获得GrADS命令行帮助，请运行grads-help0
grads-b以批处理方式运行，不显示图形输出
grads-l以“Landscape”模式运行。
grads-p以“portrait”模式运行。
grads-c进入GrADS后，执行批处理命令文件，显示图形输出。
grads-cl以上选项可联合使用。
所有文字信息也都由此窗口输出。
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，“<>”的部份可以省略。
所为的命令交互模式既是在GrADS命令提示符下，一步步输入各种GrADS命令产生各种图形。
1.2退出GrADS
ga->quit
1.3示例演示GrADS命令的使用。
例1
ga->openmodel.le.ctl进入的第一步，打开一个描述文件（扩展名
cti可省略），GrADS并不直接使用“数据文件”，而是通过“描述文件”间函函“数据文件”。
ga->qfile显示GrADS打开数据的容，显示结果应与描述
文件说明一致。
（可以直接运行ga->q显示q命令所代的参数及多项功能解释。
）
ga->dps显示地面气压（1987.1.2.0hr）如上图。
“d”是
“显示”命令，“ps”是model.le.ctl文件中定义的变量名称，代表地面气压。
紧接上例输入以下命令：
ga->c活除图面。
如不活除图面，GrADS后续显示的
图形将与已存在的图形产生叠加。
ga->set
lat
40
ga->set
lon
-90
ga->set
lev
500
ga->set
t
1
GrADS视所有物理量为四维数据，以
lon|lat|lev|time一称为“世界坐标"或x|y|z|t一称为“网格坐标”。
两种方式表示。
缺省采用第一种方式，水平
（lon|lat）自动认为是经度/纬度坐标。
以x|y|z|t方式表示维数时，每一维都是一组从1开始的序列数，对应网格的序号。
本例中：
x从1到73（代表从00到3600共72个格点，第73个格点即第1个格点）；y从1到46（代表从-90°到900共46个格点）;z从1到7（从1000hPa开始，共7层）;t从1到5（5天）运行“openmodel.le.ctl”命令后,lon|lat或x|y是可变的（lon:
00~3600;lat:
-900~90°）。
而垂直和时间维取固定值，lev=1000hPa或z=1;time=1987.1.2.0hr或t=1。
“set维数参数数值1<数值2>”命令改变当前维数设定值。
当取“数值1数值2”时，表示该维是变化的；而只取一个值时，表示该维取固定值，对丁网格
坐标可以是分数值，系统会自动作插。
维数参数一直保持到再次设定时都有效。
要察看当前维数情况，运行：
ga->qdims
ga->dz
显示位丁（40ON,900W）,500hPa层,1987.1.2.0hr一点
的位势高度。
紧接上例输入以下命令:
ga->c
ga->setlon
ga->dz
活除图面。
-1800
显示沿40oN,,1800W至0度，500hPa层,
Ihr
1987.1.2.0位势局度剖面图。
例4
ga->c活除图面。
ga->setlat090
ga->dZ显示西北半球500hPa层,1987.1.2.0hr位势高
度。
Lon、lev、t设定值采用前例使用值不变。
ga
ga->c
ga->sett15
ga->dz
1
活除图而。
动画显示西北半球500hPa层,1987.1.2.0hr至
987.1.2.0hr位势高度。
活除图面。
-9090
-90
1000100
1
显示沿900W,1000-100hPa温度剖面
图。
ga->du
在上图基础上再叠加上东西风分量。
例7
ga->c活除图面。
ga->setlat40
ga->setlon-1800
ga->setlev500
ga->sett15
ga->dz显示500hPa沿400N，高度的时间剖面。
ga->c
ga->dsqrt（u*u+v*v）
ga->dmag（u,v）
显示500hPa全风速值。
或GrADS部定义了多种函数。
例9
ga->c活除图面。
ga->dave（z,t=1,t=5）显示500hPa高度5天平均。
ga->dz-ave（z,t=1,t=5）1987.1.2.0hr高度与平均的偏
例11
ga->c
活除图而。
ga->d
z（t=2）-z（t=1）
两个时刻高度的差。
或执
例13
ga->openmodel.ctl
ga->open
model.le.ctl
同时打开两个文件。
ga->d
乙2（lev=500）-z.1（lev=700）
两个高度间的厚度。
或执
ga->set
z3
ga->d
z.1（z+1）-z.2
结果显示如例12所示
在GrADS中一般只简单使用变量名就可以了，但变量名完全定义格式如
下：
变量名•文件序号（维数参数+/-/=某一数值，…）
“变量名”是指用户在“•ctl”文件中定义的变量名称。
GrADS可以同时打开多个文件，并为每个打开的文件编一个序列号（从1开始）。
上例中，序列号1指model.ctl文件，序歹U号2指model.le.ctl。
缺省情况下序歹0号为1,并可省略。
维数参数指lat/lon/lev/time或x/y/z/t。
下画线部分可省或部分省略。
对于有两个不同文件中的数据作运算时，两种数据网格要一致。
例14
ga->reinit删除所有设置重新回到刚进入GrADS状态
ga->openmodel.ctl
ga->setlat090
ga->setlon-1800
ga->dvint（ps,q,275）作q的垂直质量积分，计算可降水量。
vint（ps,q,top）=—qdp,ps和top:
hPa。
gps
例15
ga->reset删除open命令后的所有设置
ga->setlat090
ga->setlon-1800
ga->setlev500
ga->dhcurl（u,v）由风场导出涡度场。
ga->c
活除图而。
ga->setgxoutshadedga->dhcurl（u,v）
以分色图形方式输出。
由风场导出涡度场。
ga->'cbarn10'
圆图例。
1:
相对长短，>1放大；0:
水平■;1:
垂直
ga->setgxoutcontour以等值线方式输出（缺省方式）。
ga->dz叠加500hPa高度场。
注意叠加次序。
ga->drawtitle500hPaHeightsandVorticity写图标题。
例18
ga->cga->setgxout
洁除图而。
stream以流线方式表小欠量场。
ga->du;v;q
风流线场
例19
ga->cga->setgxoutbarbga->du;v;q
活除图面。
以WMO风标方式表小欠量场°风标。
例20
ga->c活除图而。
ga->setgxoutgrid直接输出网格点数值
ga->setdignum0设置保留小数位数。
ga->setdigsize0.1设置数字大小（英寸）
ga->du东西风网格点数值。
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例21
ga->c活除图面。
ga->setgxoutcontour
ga->setlat1580
ga->setlon-140-40
ga->setlev500
ga->setmpdrawon如为off,不画地图背景（非经纬度数据需此
项）
ga->setpolion如为off不画国界省界等。
ga->setmapauto由系统自定地图背景的颜色、线型和粗细。
而setmapcolor>由用户自定义。
ga->setmpvals-140-401580极射投影经纬度围。
ga->setmprojnps北半球极射投影（其它取值：
latlon:
等比经
纬度投影（缺省）；scaled：
经纬度投影并冲满整个绘图区；sps:
南半球极射投影；Lambert:
lambert方式投影；robinson:
robinson式投影；off:
关闭地图投影，缺省是打开的。
）
ga->setmpdsetmres取值：
lowres/mres/hires分别代表可使用低分辨率（缺省）、中分辨率和高分辨率的地图数据库。
例23
ga->c活除图面。
ga->gxoutcontourga->setlat-9090ga->setlon-180180ga->setlev500
ga->mprojrobinsonga->mpdsetmresga->dz
例24
ga->c
活除图而。
ga->setgxoutcontour
ga->setlat090ga->setlon-180
）
180
ga->setlev500ga->mpvals-180
1800-90
ga->mprojnpsga->mpdsetmresga->dz
ga->setgxoutvector
ga->du;v;q
结果如土寸囱所/」、0
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