GrADS绘图实习.docx

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GrADS绘图实习

实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立

一、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。

二、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。

三、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。

四、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

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

2）给出所编写的Fortran程序：

parameter（nx=37,ny=17,nz=1,nt=48）

dimensionu1（nx,ny,nz,nt）,v1（nx,ny,nz,nt）,u2（nx,ny,nz,nt）,v2（nx,ny,nz,nt）,hgt（nx,ny,nz,nt）

open（1,file='u200.dat'）

open（2,file='v200.dat'）

open（3,file='u850.dat'）

open（4,file='v850.dat'）

open（11,file='hgt500.dat'）

open（12,file='uv.grd',form='binary'）

open（13,file='hgt500.grd',form='binary'）

do100it=1,nt

do50iz=1,nz

read（1,*）（（u1（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

read（3,*）（（u2（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

50continue

do51iz=1,nz

read（2,*）（（v1（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

read（4,*）（（v2（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

51continue

do52iz=1,nz

read（11,*）（（hgt（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

52continue

100continue

do200it=1,nt

do30iz=1,nz

write（12）（（u2（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

write（12）（（u1（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

30Continue

do31iz=1,nz

write（12）（（v2（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

write（12）（（v1（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

31continue

do55iz=1,nz

write（13）（（hgt（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

55continue

200continue

CLOSE

（1）

CLOSE

（2）

CLOSE（3）

CLOSE（4）

CLOSE（11）

CLOSE（12）

CLOSE（13）

end

3）给出所编写的数据描述文件

uv.ctl：

dsetC:

\GrADS19\uv.grd

undef-9.99E+13

titletwolevelsairdata

xdef37linear60.02.5

ydef17linear0.02.5

zdef2levels850200

tdef48linearJAN20021mo

vars2

u299uwind（m/s）

v299vwind（m/s）

endvars

hgt.ctl

dsetC:

\GrADS19\hgt.grd

undef-9.99E+13

titletheattitudeof500hpa

xdef37linear60.02.5

ydef17linear0.02.5

zdef1levels500

tdef48linearJAN20021mo

vars1

h099attitude

endvars

文件*.GS

'reinit'

'openc:

\data\uv.ctl'*ctl路径

'setgridoff'

'setgradsoff'

'setlat040’

'setlon60150'

'settimejul2002'

'setlev850'

'setgxoutvector'

'du;v'

'drawtitleAirdatain200201850'

'printimc:

\images\uv8.pngwhite'

'c'

'setlev200'

'setgxoutvector'

'du;v'

'drawtitleAirdatain200201200'

'printimc:

\images\uv2.pngwhite'

4）给出所绘制的图形

2002年1月850hpa高度的风场图

2002年7月850hpa高度的风场图

2002年7月200hpa高度的风场图：

实习二基本命令的上机使用（2小时）

1．实习资料：

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.实习步骤：

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；

Model.le.ctl：

'openc:

\data\model.le.ctl'

'setlat40'

'setlon-1800'

'setlev500'

'sett1'

'dz'

'printimc:

\images\im40500.pngwhite'

;

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120ºE）和500hPa高度场平面图，并用“enableprint”命令将所画图形分别存放。

Gs:

'reinit'

'openc:

\data\model.le.ctl'

'enableprintc:

\images\model2.gmf'

'setgridoff'

'setgradsoff'

'setlon120'

'setlat090'

'setlev200'

'sett1'

'setxyrevon'

'du'

'print'

'c'

'reset'

'setgridoff'

'setclip01126'

'setlat090'

'setlev500'

'sett1'

'setgradsoff'

'dz'

'print'

'disableprint'

;

实习三set命令的使用练习（2小时）

1．实习资料：

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。

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.实习目的：

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.实习步骤：

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；

资料名称：

月平均风场（uv.grd）；

月平均高度场（hgt.grdt）

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：

uvh

分辨率：

2.5*2.5，格点数：

37*17

2）给出所编写的*.gs文件；

第7时刻500hPa高度场图的gs文件hgt7.gs

'reinit'

'openc:

\data\hgt.ctl'

'setgridoff'

'setgradsoff'

'setxlopts350.18'

'setylopts350.18'

'setparea110.20.87.5'

'sett7'

'setlev500'

'hgt=h/10'

'setcint4'