NCL符号说明.docx

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NCL符号说明符号说明一、概述一般，NCL脚本包含以下的内容：

1、使用load命令加载包含高水平图形接口的库函数，这一步在begin之前进行。

2、从数据文件中读数据。

进行数据处理（可选）。

3、打开一个工作站（workstation）。

选择一个颜色表.4、创建一个resouce变量，各种画图的选项将作为它的属性。

5、调用合适的图形接口作图。

load$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_code.nclload$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_csm.nclbeginin=addfile（“myfile.nc,“r“）t=in-Twks=gsn_open_wks（“ps,ce）gsn_define_colormap（wks,BlAqGrYeOrRe）res=TruerescnFillOn=TruerescnLinesOn=FalserescnLevelSpacingF=0.5resgsnSpreadColors=TruereslbAutoLabelStride=Trueplot=gsn_csm_contour_map_ce（wks,t,res）end二、高水平图形接口2.1gsn图形接口一般的gsn接口可以创建一般的x-y坐标，等高线，流线和矢量图。

2.2gsn_csm接口可以自动的完成以下功能：

自动添加labelbars，在一般的接口中需要明确的指明。

自动的将变来的long_name和units属性作为图形的标签。

long_name在左上角，units在右上角。

还会自动的添加一些关于压力值等的其它标签。

2.3加载接口在begin之前用load命令加载。

gsn和gsn_csm图形接口包含在以下两个文件里。

load$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_code.nclload$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_csm.ncl三、GettingStarted3.2.hluresfile.hluresfile文件要位于主目录下。

在.hluresfile文件里你可以设置你的显示属性：

例如：

前景色、背景色：

*wkForegroundColor:

（/0.,0.,0./）*wkBackgroundColor:

（/1.,1.,1./）Colormap*wkColorMap:

rainbow+gray字体：

*Font:

helvetica四、工作站（workstation）在画图之前必须要先创建一个工作站。

图形命令将作用在工作站上。

工作站需要赋予一个名字，这个名字将作为输出文件的文件名。

你可以同时打开多个工作站。

一个工作站只可以指定一个colormap。

六种工作站：

1、ncgm。

2、ps（postscript）。

3、eps（密封的postscript）。

4、epsi（带位图预览的密封的postscript）。

5、pdf。

6、X11窗口。

例：

wks=gsn_open_wks（“pdf,34_x_45）wks_2=gsn_open_wks（“ps,myfile）五、通过Resource画图通过Resources我们可以修改默认的NCL图形。

每个resource属性的前两个小写字母代表了resource的类别，后面的单词首字母大写。

5.1Resource类别am:

注释管理cn：

等高线ca：

坐标数组gs：

图像风格lb：

labelbarlg：

说明mp:

maps（地图）pm:

plotmanager（绘图管理）pr:

primitive（原型）sf:

scalarfield（标量场）ti:

title（标题）tm:

tickmarks（刻度标记）tx:

text（文本）tr:

transform（变换）vf:

vectorfield（矢量场）field（）vc:

vectors（向量）vp:

viewport（显示窗口）wk:

workstation（工作站）ws:

workspace（工作空间）xy:

xyplot（xy坐标图形）它们的详细属性请参见：

5.2给resources赋值首先要将resources变量赋值为True。

属性通过符号来指定。

下例中的res是用户自定义的。

例：

res=TruerestiMainString=“mytitlerescnFillOn=Trueresource变量通常作为调用的图形接口的最后一个参数：

例：

plot=gsn_csm_contour（wks,data,res）plot2=gsn_xy（wks,data,res）5.3一些常用的resources附录A包含了常用的resource的完整的描述5.4画图和gsnDrawresource默认情况下，当你调用高水平图形接口时，图形会被自动创建，除非你设定：

gsnDraw=False.5.5推进frame和gsnFrameresource默认情况下，当你调用高水平图形接口，图形被创建后，图形接口会自动推进frame（如果一frame（个frame是书的一页的话，那么workstation就是那本书，推进frame就相当于翻过书的一页。

一个workstation可以有多个frame）。

除非你设定：

gsnFrame=False5.6特殊的字符串resources，gsnLeftString,gsnCenterString,gsnRightString在gsn_csm图形接口中，图形左上角会自动设置为数据的long_name属性，右上角会自动设置为数据的units属性。

这种行为可以通过gsnLeftString（控制左上角）、gsnCenterString（控制中间位置）和gsnRightString（控制右上角）来改变。

例：

res=TrueresgsnRightString=mystringresgsnCenterString=center六、颜色设置6.1颜色填充通过设置cnFillOn=True你可以为当前的等高线设置填充颜色。

另外“cnFillMode=“RasterFill“表示使用光栅模式。

你还需要为你的workstation指定一个colormap。

关于colormap的跟多信息请参见：

6.2默认的colormapNCL的默认的colormap包含一系列的不同的颜色。

有三种方法改变colormap1、选择一种内置的colormap（6.3）。

2、指定一个代表RGB数值的nX3维的数组（6.4）。

3、指定一个包含颜色名称的数组。

6.3内置的colormaps有许多预定义的colormaps，可以参考以下链接：

你可以这样为你的workstation指定一个colormap：

gsn_define_colormap（wks,gui_default）6.4使用RGB数组你可以通过RGB数组自定义一个colormap。

例：

colors=（/（/255,255,255/）,（/0,0,0/）,（/255,255,255/）,（/244,255,244/）,（/217,255,217/）,（/163,255,163/）,（/106,255,106/）,（/43,255,106/）,（/255,127,0/）/）gsn_define_colormap（wks,colors）第一和第二个颜色值为黑和白，分别代表前景色和背景色。

6.5通过颜色的名称NCL有一系列的命名好的颜色值，可以参考一下链接：

例：

colors=（/“white,“black,“white,“RoyalBlue,LightSkyBlue,PowderBlue,LightGreen,PaleGreen,wheat,brown,pink/）gsn_define_colormap（wks,colors）6.6gsnSpreadColors默认的情况下，NCL会根据要填充的等高线或矢量图的个数n选择colormap中的前n个颜色。

除非你设置gsnSpreadColors=True,这时NCL将在colormap中均匀的选择n个颜色值，比如：

有10个等高线水平和200个颜色值，这时NCL会每隔20选择一个颜色值。

你也可以通过设置gsnSpreadColorStart和gsnSpreadColorEnd控制选择颜色的开始下标和结束下标。

6.7CMYK许多科学期刊要求论文要提供CMYK格式的图片。

CMYK也是商业印刷优先考虑的颜色模式。

下面的代码将创建一个CMYK格式的图形:

type=pstypewkColorModel=cmyk“wks=gsn_open_wks（type,color）gsn_define_colormap（wks,BlWhRe）postscript文件在输出时将转换为CMYK格式。

七、向量7.1向量的类型在NCL中有四种类型的向量图，可以通过vcGlyphStyle=“type来设置：

“LineArrow:

多条带箭头的线段，这时默认的。

“FillArrow:

填充的带箭头的多边形。

“WindBard:

使用在天气图上看到的标准的风倒钩字形。

“CurlyVector:

acurvedpolylinetangenttotheinstantaneousflowintheneighborhoodofthegridpoint.7.2对向量图的设置resvcRefMagnitudeF=10.0可以设置向量的弯曲程度。

vcRefLengthF=0.045可以设置向量的长度resvcMinDistanceF=0.017可以设置向量的疏密程度。

7.3向量被标量场（等高线）上色，或在标量场上上色有四种接口可以在同一副图上画出等高线和向量。

gsn_csm_vector_scalar_map_cegsn_csm_vector_scalar_map_polargsn_csm_vector_scalar_mapgsn_csm_pres_hgt_vector这些接口默认的行为是根据标量场的量级为向量上色。

若要改变这些默认行为，可以设置resource变量的属性gsnScalarContour为True。

可以创建独立的等高线和向量图，然后使用overlay子程序将它们结合在一起。

overlay有两个graphical类型的参数，overlay会将第二个图形结合到第一个图形上。

例：

;创建向量图res=TrueresvcRefMagnitudeF=30.0resvcRefLengthF=0.045resvcMinDistanceF=.019resvcGlyphStyle=CurlyVector“resgsnDraw=FalseresgsnFrame=FalseresgsnLeftString=resgsnRightString=plot=gsn_csm_vector（wks,u,v,res）;创建等高线图resCN=TrueresCNcnFillOn=TrueresCNcnLinesOn=FalseresCNgsnSpreadColors=TrueresCNgsnDraw=Falsebase=gsn_csm_contour（wks,data,resCN）;overlay;用overlay将它们结合起来overlay（base,plot）draw（base）frame（wks）成功创建一个overlay的关键是两个图形的坐标变量的数据是相同的。

八、地图的刻度标记有两种类型的地图刻度标记。

第一种（下图左面）是*_ce和*_polar图形接口默认。

第二种（下图右面）是版本后添加的。

你可以通过设置pmTickMarkDisplayMode=“Always“来使用第二种标记。

九、页面最大化resource属性gsnMaximize可以自动的调整图形的大小，必要时会旋转图形以填充页面。

resgsnMaximize=True10、等高线10.1手动设置等高线的量级需要下面四个resourcesrescnLevelSelectionMode=“ManualLevelsrescnMinLevelValF=-30rescnMaxLevelValF=30rescnLevelSpacingF=510.2等高线效果有许多函数和gsnresources可以设置等高线效果。

gsnContourZeroLineThicknessF可以设置基准线的宽度。

gsnContourNegLineDashPattern可以为负的等高线设置虚线模式。

有一系列的函数可以为一个等高线图形的不同部分填充不同的底纹。

这些函数包含在ncl的shea_util.ncl库文件中。

你需要这样引用它：

load$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/shea_util.ncl“shea_util.ncl中包含函数的详细信息可以参考以下链接：

10.3明确的设置等高线量级rescnLevelSelectionMode=ExplicitrescnLevels=（/.01,4,7.2/）10.4等高线的标签有三种等高线标签定位模式：

randomized（默认）、computed和constant。

只有constant模式使标签是线的一部分。

其它两种模式中线会穿过标签。

可以通过设置cnLabelMasking=True来避免这种情况的发生。

还可以通过cnLineLabelBackgroundColor来选择标签的背景色。

在constant模式下，cnLineDashSegLenF可以控制标签的密度。

在randomized和computed模式下则是通过cnLineLabelDensityF来控制。

十一、二维lat/lon数组有关于二维lat/lon信息的数据可以分为两类。

第一类是：

已经投射到了地球的区域的数据。

我们称这种为本地的网格投影。

一个常见的例子是本地的兰伯特正形投影。

第二类是：

数据通过不规则的网格点得到，这些网格点必须通过唯一的位置来解释，但是这些数据是没有预先投影过的。

有许多网格包含在这种类型里，包括曲线的网格或有限元网格。

不同的种类需要不同的技术来处理，所以如果你的数据有二维lat/lon的信息，你必须提前知道它是哪种类型的。

11.1本地网格投影许多GRIB和netCDF文件会包含像gridtype这样的属性，它指明了投影的类型。

对于其它没有这类信息的文件，你可以从数据提供者那里了解到。

对于本地网格投影，第一个技术是关闭数据映射到地图上的转换。

restfDoNDCOverlay=True第二个技术是通过corners方法正确的限定地图的范围。

使用这个技术时你必须知道左下角和右上角的坐标:

resmpLimitMode=CornersresmpLeftCornerLatF=16resmpLeftCornerLonF=135resmpRightCornerLatF=54resmpRightCornerLonF=79有一些netCDF和GRIB文件包含的数组corners含有这些信息。

最后的技术是网格的具体细节。

网格本身必须被指定，一些用来定义网格的resources必须设置。

例如，兰伯特正形投影需要设置两个维度，和一个经度。

例：

resmpProjection=LambertConformalresmpLambertParallel1F=30.resmpLambertParallel2F=55.resmpLambertMeridianF=45.11.2不规则的网格特殊属性lon2d和lat2被用来准确的在地图上画出这类数据。

创建一个符合以下特征的数据文件：

time=1nlat=345nlon=567floatTLON（nlat,nlon）floatTLAT（nlat,nlon）floatROFF（time,nlat,nlon）接下来需要进行的处理：

tlat=f-TLATtlon=f-TLONroff=f-ROFFrofflon2d=tlatrofflat2d=tlontlat和tlon是变量名称，并且可以被命名为任何名字，属性lon2d和lat2d是保留的，不能被更改的。

明确的设置这两个属性是正确的将数据（带有二维lat/lon信息）画出所需要的唯一条件。

十二、改变屏幕的宽高比用两个resources:

vpWidthF和vpHeightF可以改变图形的宽高比。

注意：

如果你要画的是一个地图，resourcempShapeMode=“FreeAspect也必须添加。

十三、镶嵌一个镶嵌的图形包括两个或多个在同一页上进行渲染的图形对象。

最常用的镶嵌方法是通过特殊的gsn接口gsn_panel。

它假设所有的图形对象都是同样大小的。

它使用第一个参数的尺寸和形状来确定最终显示图形的窗口。

13.1一个简单的例子plot=new（2,graphic）res=TruerescnFillOn=TrueresgsnSpreadColors=TrueresgsnDraw=FalseresgsnFrame=Falseplot（0）=gsn_csm_contour（wks,u,res）plot

（1）=gsn_csm_contour（wks,v,res）resP=TrueresPtxString=commontitle“gsn_panel（wks,plot,（/2,1/）,resP）;第一个参数为workstation，第二个参数为图形所在的数组，第三个参数为各个图形的排列方式（在下一节有详细的介绍），第四个数组是为最终图形设置的resources。

13.2在页面上定位图形gsn_panel的第三个参数是一个指定图形如何在页面上定位的数组。

这个数组简单的表示是：

表示希望显示的行和列的个数。

当你设置了特殊的resourcegsnPanelRowSpec=True时，你可以对图形的定位进行更好的控制：

这时数组的每个数表述对应行中图形的个数。

例:

（/1,3,2/）当你创建一个镶嵌的图形时，下面的resources会经常用到，它们是为gsn_panel设置的，不能在画单独的图形时使用。

txString:

公共的标题gsnPanelLabelBar:

公共的labelbargsnPanelBottom:

最后一个图形的底部距窗口的距离比，它的值要大于0.0，小于1.0gsnPanelTop:

第一个图形的顶部距窗口的距离比，它的值要大于0.0，小于1.00.01.0gsnPanelFigureStrings：

将指定的字符串替换到每个图形的左上角。

13.4用不同的大小镶嵌图形你可以手动的设置一个frame去包含不同尺寸的图形，这样需要自己指定它在页面上的位置和尺寸。

参考下面的例子。

;创建第一个图形res=TrueresgsnFrame=FalseresvpXF=0.2resvpYF=0.83resvpWidthF=0.6resvpHeightF=0.465plot1=gsn_csm_contour_map_polar（wks,d,res）;创建第二个图形sres=TruesresgsnFrame=FalsesresvpXF=0.15sresvpYF=0.3sresvpWidthF=0.7sresvpHeightF=0.18plot2=gsn_csm_xy（wks,x,y,sres）frame（wks）十四、字体的高度在NCL中有很多标签和标题。

它们都可以被它们的resources控制。

例如：

底部的X坐标的刻度标签的文字高度可以通过tmXBFontHeightF来设置。

labelbar的标签的文字高度可以通过lbLabelFontHeightF来控制。

附录A包含了一系列常用的文字高度resources。

十五、标题NCL中有三种主要的标题和三种附加的标题。

主要的标题可以通过resources：

tiMainString（主标题）、tiXAxisString（x坐标标题）和tiYAxisString（y坐标标题）。

5.6节讨论了附加的标题resources：

gsnLeftString,gsnRightString和gsnCenterString.十六、说明（legend）默认的情况下，一个x-y图形时没有说明的，要显示说明，你必须设置pmLegendDisplayMode=Always.关于说明（legend）的更多信息参见附录A十七、颜色条（LabelBars）在gsn_csm高水平图形接口中，当用户设置resources“cnFillOn=True时，一个颜色条会被自动的创建。

颜色条默认是水平的，在图形的下面。

标签显示在各个颜色的边缘。

附录A包含了一系列的resources可以用来修改默认的行为。

也可以通过gsn图形接口自定义一个颜色条。

参考以下链接：

十八、功能码（Functioncodes）十九、原型（Primitives）19.1多边形多变形是至少包含三个点的封闭图形。

最后一个点应该和第一个点式重合的。

多边形可以添加到一个图形上，在图形坐标中用gsn_ploygon命令，在NDC坐标中用gsn_polygon_ndc命令。

这两个命令都不会使多边形添加为图形的一部分（它会在另一页上显示）。

如果你要他们在一个图形上显示，需要）使用gsn_add_polygon命令。

例：

wks=gsn_open_wks（ps,5）;openapsfileres=TrueresgsnDraw=FalseresgsnFrame=Falseplot=gsn_csm_map_ce（wks,res）y=（/30.,30.,0.0,0.,30./）x=（/-90.,-45.,-45.,-90.,-90./）resp=TruerespgsFillColor=redgsn_polygon（wks,plot,x,y,resp）d=gsn_add_polygon（wks,plot,x,y,resp）draw（plot）frame（wks）19.2多线段（Polylines）有三个接口可以向图形画出多线段：

gsn_ployline（图形坐标）、gsn_ployline_ndc（页面/NDC坐标）和gsn_add_polyline.例：

wks=gsn_open_wks（ps,5）res=TrueresgsnDraw=FalseresgsnFrame=Falseplot=gsn_csm_map_ce（wks,res）y=（/30.,30.,0.0,0.,30./）x=（/-90.,-45.,-45.,-90.,-90./）resp=TruerespgsLineThicknessF=2.0respgsLineColor=redd=new（4,graphic）doi=0,3d（i）=gsn_add_polyline（wks,plot,x（i:

i+1）,y（i:

i+1）,resp）enddodraw（plot）frame（wks）19