第二章+数据处理.ppt

第二章 数据处理,2.1 各类数据格式的特点,一般二进制无格式直接或者顺序记录的数据格式：可以是格点数据或站点数据，可以用Fortran或者C语言读写Binary格式数据 常用后缀.dat .grd .bin , …… 需要.ctl文件一起使用 是无格式文件(form=‘unformatted’),netCDF格式数据 自定义数据格式，精确性好，便于传输 ECMWF/NCEP再分析资料等 常用后缀.nc 自带数据内容说明（自描述） 标准NC格式，GrADS可直接处理ga->sdfopen absolute.nc 非标准NC，写.ddf描述文件（v1.8）后可处理ga->xdfopen absolute.ddf,GRIB格式数据 T213，GFS，JRA-25，等 常用后缀.grb 需.ctl和.idx文件一起使用 用grib2ctl.pl生成数据说明（描述）文件.ctl$ perl grib2ctl.pl test.grb 用gribmap –i test.ctl 生成映射文件.idx$ gribmap –i test.ctl 在GrADS中处理ga->open grib.ctl,2.2 数据文件的转换,1. 转换方法转换文件的数据存放格式，一般是通过Power Station或Visual Fortran等软件使用Fortran或者C语言来编程转换。

2.数据存放形式,数据排放顺序为：经度、纬度、层次，然后是物理变量，最后是时次变化 Write(10,rec=1)(((temp(I,j,k),i=1,18),j=1,9),k=1,5),3. 举例（格点资料）,现有ASCII码（十进制存放格式）数据资料文件u.dat、v.dat和SST.dat，其空间范围：60-150°E，0-40°N；层次：u、v为850、 200hPa；时段：1982.1-1985.12；分辨率：2.5*2.5要求编写出将这三个文件转换成二进制无格式直接存取（Grads格式.grd）文件的Fortran程序Fortran程序编写如下：,C 定义一个X,Y,Z方向的格点数以及总时次nt parameter(nx=37,ny=17,nz=2,nt=48) c 定义数组 dimension u(nx,ny,nz,nt), v(nx,ny,nz,nt),sst(nx,ny,nt),c 打开原始数据文件 open(1,file='u.dat') open(2,file='v.dat') open(3,file='sst.dat') c 打开目标文件，recl为记录的长度，对于直接存取文件必须指定记录长度 。

open(12,file=‘data.grd',form='unformatted', # access='direct', recl=nx*ny*4),c按一定格式把数据文件读入，irec为记录累加器 irec=0 do 100 it=1,ntdo 50 iz=1,nz irec=irec+1read(1,rec=irec) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 50 continuedo 51 iz=1,nzirec=irec+1read(2,rec=irec) ((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 51 continueirec=irec+1read(3,rec=irec) ((sst(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny) 100 continue,c 将数据资料写入新文件中， irec重新进行记录累加 irec=0 do 200 it=1,ntdo 30 iz=1,nz irec=irec+1write(12,rec=irec) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 30 continuedo 31 iz=1,nzirec=irec+1write(12,rec=irec) ((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 31 continueirec=irec+1write(12,rec=irec) ((sst(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny) 200 continue end,如果不考虑采用无格式直接方式存取文件的话，可以使用下面的编程形式，较为简单。

parameter(nx=37,ny=17,nz=2,nt=48) dimension u(nx,ny,nz,nt), # v(nx,ny,nz,nt), sst(nx,ny,nt) open(1,file='u.dat') open(2,file='v.dat') open(3,file='sst.dat') open(12,file=‘data.grd',form=‘binary'),,do 100 it=1,ntdo 50 iz=1,nz read(1,*) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 50 continuedo 51 iz=1,nz read(2,*) ((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 51 continue read(3,*) ((sst(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny) 100 continue,,,do 200 it=1,ntdo 30 iz=1,nz write(12) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 30 Continuedo 31 iz=1,nz write(12) ((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) 31 continue write(12) ((sst(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny) 200 continue end,2.3 数据描述文件,GrADS绘图不能直接使用“数据文件”，而是通过“数据描述文件”间接使用“数据文件”。

1. 数据描述文件的概念,数据描述文件是原始数据文件的描述文件2. 数据描述文件的形式,以下是一个格点数据描述文件的例子： * this is an example to demonstrate the data descriptor file DSET ua.dat TITLE Upper Air Data DTYPE grid OPTION byteswapped UNDEF -9.99E33,XDEF 80 LINEAR -140.0 1.0 YDEF 50 LINEAR 20.0 1.0 ZDEF 10 LEVELS 1000 850 700 500 400 300 250 200 150 100 TDEF 4 LINEAR 0Z10apr1991 12hr,vars 6 slp 0 0 sea level pressure z 10 0 heights t 10 0 temps td 6 0 dewpoints u 10 0 u winds v 10 0 v winds endvars,,3.数据描述文件的构成,（1）每个数据描述文件一般包含以下几项： 被描述的数据文件名（dset） 该数据说明文件的标题（title） 数据类型、格式和选项（dtype,format,option） 时间、空间维数环境设置（xdef,ydef,zdef,tdef） 变量定义（vars,endvars）,（2）数据描述文件中各记录的含义：,DSET data-set-name给定二进制原始数据文件的文件名（可包含路径）。

TITLE string用字符串string简略描述数据文件的内容UNDEF value定义缺测值OPTIONS 定义数据格式选项，keywords 有：,XDEF number 或XDEF number 设置网格点值与经度的对应关系YDEF number mapping start 或YDEF number 定义Y方向格点与纬度的映射关系,ZDEF number mapping 或ZDEF number 设置气压面与垂直网格点的映射关系TDEF number LINEAR start-time increment 设置网格值与时间的映射关系 时间表示法 ：hh:mmZddmmmyyyy 时间增量表示法：vvkk,VARS number表示变量描述开始，同时给出变量个数number 用ENDVARS表示数据描述文件结束4.数据描述文件的建立,数据描述文件为纯文本格式，可用一般的编辑器产生（如记事本，写字板等）描述文件编辑完成后，保存时为.ctl练：为data.grd文件（刚才进行数据转换得到的新文件）编写数据描述文件data.ctldset data.grd undef -9.99E+33 title NCEP/NCAR REANALYSIS PROJECT xdef 37 linear 60.0 2.5 ydef 17 linear 0.0 2.5 zdef 2 levels 850 200 tdef 48 linear JAN1982 1mo vars 3 u 2 99 u wind(m/s) v 2 99 v wind(m/s) sst 0 99 TSFC DATA endvars,。