GrADS绘图软件使用手册Word格式文档下载.docx
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●GrADS有多种显示方式：
等值线、流线、矢量图、风矢量图、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
GrADS主页地址：
http:
//grads.iges.org/grads
从GrADS主页上可以找到预编译好了的适合于windows环境下的GrADS软件包，和适合于各种UNIX环境下的GrADS软件包。
关于GrADS在UNIX环境下的资源请参考附录。
2.2windows环境下GrADS资源
●GrADS1.8sl8.win32.exe——GrADS软件包安装执行程序。
目前在windows环境下最新的版本为GrADS第1.8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
●安装XSERVER软件包
3.1在windows环境下安装GrADS软件包
运行上述可执行文件（GrADS1.8sl8.win32.exe）进入第一个画面：
用鼠标选择“Install”键，进入第二步，显示GrADS的一般信息，选择“OK”进入第三步，显示license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:
\ProgramFile\pcGrADS”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—如“ProgramFile”。
因此这里可改为“c:
\pcGrADS”或其它。
修改完后用鼠标点击“OK”键安装程序开始安装。
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“开始”看到如下画面：
表示GrADS软件包已安装成功，现在可以开始使用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:
\pcGrADS”）下安装的内容：
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，占内存最小。
GradsGUI
（假）图形界面的。
GradsHDF
与经典GrADS相当，多增加了HDF-SDS格式。
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下打开一个命名行窗口。
3.2Xserver的安装
在windows环境下运行GrADS软件包，需要有一个能在PC机上运行的XServer系统支持。
这部分软件并不属于GrADS支持范围，因此在GrADS主页上并不能下载。
但Internet也有许多这方面的免费软件，如：
x-win32、omni、Xmanager等软件。
这些软件安装并不复杂，并配有说明文档。
本手册以Xmanager作为GrADS的XServer支持系统。
Xmgr139e.exe——既为Xmanagerversion1.3.9的安装执行程序，序列号：
018112-136905-999104。
安装后即在桌面上生成Xmanager目录图标，用鼠标双击打开该目录：
在开始启动GrADS之前，用鼠标双击
图标，运行XServer。
也可以从开始程序Xmanager1.3.9Xmanager来启动XServer。
第3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。
该文档可以以鼠标点击“开始”—>
“程序”—>
“win32GrADS”—>
“tutorial”打开Tutorial”联机帮助文件。
运行tutorial的条件需要有一组演示数据：
●Model.le.dat（数据文件—二进制），Model.le.ctl（描述文件—ASCII码）
●或Model.grb，Model.ctl，Model.gmp（GRIB码数据）
第一组（Model.le.dat）为模式输出的五天的预报结果；
第二组（Model.grb）为同一结果按GRIB格式存储的数据，而*.ctl文件（ASCII码）是对应数据文件的描述文件。
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。
关于GrADS数据格式和用户如何生成该格式的数据，将有专门章节讲述；
关于GRIB、NETCDF等数据格式的使用也将有专门论述。
以下以第一组（或第二组）数据说明GrADS的使用。
在使用数据前，先将数据，Model.le.ctl和Model.le.dat文件存于硬盘上的某一目录下，如c:
\pcgrads\sample。
首先来了解一下数据的内容。
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.le.ctl清单：
目的：
●学习GrADS的基本使用方法。
●介绍GrADS的常用命令。
●启动xmanager
●打开一个MS-DOS窗口。
●在MS-DOS窗口输入命令：
cdc:
\pcgrads\sample
●再输入命令:
grads，显示如下提示：
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—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：
grads–l，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–help。
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。
左上角一个窗口是图形显示区，GrADS的所有图形输出结果在此窗口下显示；
下部为原打开的MS-DOS窗口，此时正在运行GrADS，提示显示“ga->
”，说明正处于GrADS命令等待状态。
GrADS的所有命令都只能通过该窗口输出，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，“<
”内的部份可以省略。
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。
quit
1.3示例演示GrADS命令的使用。
例1
openmodel.le.ctl进入的第一步，打开一个描述文件（扩展名ctl可省略），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”。
qfile显示GrADS打开数据的内容，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。
）
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。
例2
紧接上例输入以下命令：
c清除图面。
如不清除图面，GrADS后续显示的图形将与已存在的图形产生叠加。
setlat40
setlon-90
setlev500
sett1GrADS视所有物理量为四维数据，以lon|lat|lev|time—称为“世界坐标“或x|y|z|t—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-900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:
-900~900）。
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，对于网格坐标可以是分数值，系统会自动作内插。
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
dz显示位于（400N,900W），500hPa层，1987.1.2.0hr一点的位势高度。
例3
setlon-1800
dz显示沿400N,，1800W至0度，500hPa层，1987.1.2.0hr位势高度剖面图。
例4
setlat090
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。
例5
sett15
gaga->
dz动画显示西北半球500hPa层，1987.1.2.0hr至1987.1.2.0hr位势高度。
例6
c清除图面。
setlat-9090
setlev1000100
sett1
dt显示沿900W，1000-100hPa温度剖面图。
du在上图基础上再叠加上东西风分量。
例7
sett15
dz显示500hPa沿400N，高度的时间剖面。
例8
c清除图面。
dsqrt（u*u+v*v）显示500hPa全风速值。
或
dmag（u,v）GrADS内部定义了多种函数。
例9
dave（z,t=1,t=5）显示500hPa高度5天平均。
dz-ave（z,t=1,t=5）1987.1.2.0hr高度与平均的偏差。
例10
dz-ave（z,x=1,x=72）高度与纬向平均值的偏差。
例11
dz（t=2）-z（t=1）两个时刻高度的差。
或执
dz（t+1）-z
例12
dz（lev=500）-z（lev=700）两个高度间的厚度。
setz3
dz（z+1）-z
例13
openmodel.ctl
openmodel.le.ctl同时打开两个文件。
dz.2（lev=500）-z.1（lev=700）两个高度间的厚度。
setz3
dz.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，序列号2指model.le.ctl。
缺省情况下序列号为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
reinit删除所有设置重新回到刚进入GrADS状态。
setlon-1800
dvint（ps,q,275）作q的垂直质量积分，计算可降水量。
vint（ps,q,top）=
ps和top：
hPa。
例15
reset删除open命令后的所有设置。
setlev500
dhcurl（u,v）由风场导出涡度场。
例16
c清除图面。
setgxoutshaded以分色图形方式输出。
’cbarn10’画图例。
1:
相对长短，>
1放大；
0:
水平；
垂直。
setgxoutcontour以等值线方式输出（缺省方式）。
dz叠加500hPa高度场。
注意叠加次序。
drawtitle500hPaHeightsandVorticity写图标题。
例17
gxoutvector以箭头方式表示矢量场。
du;
v;
q风矢量场。
显示矢量时，dx分量；
y分量<
；
标量>
。
“<
>
”内的部分只起标颜色的作用。
例18
setgxoutstream以流线方式表示矢量场。
q风流线场。
例19
setgxoutbarb以WMO风标方式表示矢量场。
q风标。
例20
setgxoutgrid直接输出网格点数值。
setdignum0设置保留小数位数。
setdigsize0.1设置数字大小（英寸）。
du东西风网格点数值。
例21
setgxoutcontour
setlat1580
setlon-140-40
setmpdrawon如为off，不画地图背景（非经纬度数据需此项）
setpolion如为off不画国界省界等。
setmapauto由系统自定地图背景的颜色、线型和粗细。
而setmapcolor<
line_style<
thickness>
由用户自定义。
setmpvals-140-401580极射投影经纬度范围。
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。
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。
dz
例22
gxoutcontour
setlat-9090
setlon-180180
mprojscaled
mpdsetmres
例23
mprojrobinson
例24
setgxoutcontour
mpvals-1801800-90
mprojnps
dz
setgxoutvector
v;
q结果如封面所示。
上述使用方法是GrADS的基本使用方法，其特点是在GrADS系统提示符下，用户需要输入一系列的GrADS命令来完成绘画。
但很容易造成输入错误，特别是有些命令设定后，如果不再重新设置，是永久有效，而有些命令只是一次有效。
如果用户对初次绘画的效果不满意，要增加一些命令反复绘制时，按GrADS的基本方法使用会有许多重复命令，因此效率会很低。
增加效率的一种方法是编制“绘图模板”，所为“绘图模板”就是把绘制命令预先编到一个文件中，在GrADS下以批处理方式执行。
这种文件被称为“模板”或叫“描述语言”文件—“scripts”。
对照上例编制一些简单的模板设计。
模板1
md01.gs文件清单（对应“例1”）：
’openmodel.le.ctl’
‘dps’
﹡本例中，维数参数采用打开数据文件后的缺省值。
﹡模板文件中以“﹡”开始的行是注解行。
﹡命令必须用单引号括起来，行尾一定要有回车。
﹡作为一种良好习惯，在结尾单独有一行“；
”
执行模板1：
●在DOS命令提示符下输入命令：
\pcgrads\sample\grads–clsample01.gs
\pcgrads\sample\grads–cl“sample01参数1参数2…”
（.gs扩张名可以省略）
\pcgrads\sample\grads–bclsample01.gs
●或先进入GrADS，在GrADS命令提示符下输入命令
runsample01.gs参数1参数2…或
sample01参数1参数2…
（在GrADS命令提示符下，可反复执行run命令。
但考虑到命令间相互有影响，在GrADS命令提示符下运行多个模板时，之间可以先运行“ga->
reinit/reset”命令再运行run命令。
最后退出GrADS
在退出前，如果满意，可把图形存于文件。
有多种方法：
printimfile.pngwhite存于名为“file.png”的文件（png格式）。
printim命令格式：
printimfile选项1，选项2…
选项：
gif—为gif存于“file”文件（缺省为。
png格式）
white—白色背景。
black—黑色背景。
xnnn
ynnn—输出图形的水平（xnnn）和垂直（ynnn）大小（点阵）。
如：
printimfile.gifgifwhitex800y600
另一种方式是：
enableprintfile-name.gmf
print执行输出，结果存于file-name.gmf
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