IDL等绘图命令对应关系一览表汇编.docx
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IDL等绘图命令对应关系一览表汇编
IDL、NCL、GRADS、MATLAB绘图命令对应关系一览表
1.grads的数据文件与ncl的什么文件对应？
grads只支持按照一定顺序存储的二进制数据文件，后缀名以.grd或者.dat或者.grb结束。
这种数据必须以时间为最外层，然后每个变量按照向量形式存储，每个变量由外向内的存储顺序是高度（或等压面）==》纬度==》经度。
这必须注意，否则画图容易出现一堆一堆的乱线条，这就说明你的数据没有按照grads的要求存储。
再看看ncl，可以说ncl支持绝大多数各种数据的读写，包括netcdf，hdf,以及二进制数据甚至ASCII码（如果说是十进制数据或许你会更熟悉），前两种数据一般都有头文件，不能用C语言或者Fortran读取，都需要插件才可以读取，ncl可以直接读取，matlab中也可以直接读取NETCDF格式（.nc）的数据。
grads中可以读取按照说明存取的NC数据，这种数据必须又正确的时间说明，也就是说时间必须是真实的，有些模式模拟出来的数据grads的sdfopen命令是打不开的，因为一般模式都是nonleaprun，都是平年，没有设定闰年，造成了时间说明不真实，grads就会报错。
那么grads'如何使用NC数据呢？
所以建议使用ncl转换数据，将NC数据，hdf数据或者十进制数据转换成grd数据，供grads使用。
这样说明是在是太空洞了，那么下面我举个例子吧。
eg1）使用grads将netcdf数据转换成grd数据
'reinit'
var.1='air';var.2='hgt';var.3='uwnd'
var.4='vwnd';var.5='omega';var.6='shum'
j=6
while（j<=6）
'setfwrite/disk3/users/Rao_Jian/ERA-Interim-daily/entropy/'var.j'.daily.1979-2010.grd'
'setgxoutfwrite'
i=1979
while（i<=2010）
'sdfopen/disk3/users/lbq/ERA-Interim-daily/pressure/'var.j'.interim.'i'.nc'
tt=1
if（i=1980|i=1984|i=1988|i=1992|i=1996|i=2000|i=2004|i=2008）
while（tt<=366）
'sett'tt
zz=1
while（zz<=37）
'setx1240'
'sety1121'
'setz'zz
'd'var.j''
zz=zz+1
endwhile
tt=tt+1
endwhile
else
while（tt<=365）
'sett'tt
zz=1
zz=1
while（zz<=37）
'setx1240'
'sety1121'
'setz'zz
'd'var.j''
zz=zz+1
endwhile
tt=tt+1
endwhile
endif
i=i+1
name='/disk3/users/lbq/ERA-Interim-daily/pressure/'var.j'.interim.'i'.nc'
'close1'
endwhile
'disablefwrite'
j=j+1
endwhile
eg2）使用ncl将数据输出成二进制数据，grads可以使用（截取部分）
patho ="/disk3/users/Rao_Jian/Hadley/"
system（"rm"+patho+"ev_ts.grd"）
system（"rm"+patho+"ev_ts2.grd"）
system（"rm"+patho+"ev_ts.txt"）
system（"rm"+patho+"ev_ts2.txt"）
dont=0,719
fbindirwrite（patho+"ev_ts.grd",ev_ts（:
nt））;写成二进制数据，供grads使用
enddo
fbindirwrite（patho+"ev_ts2.grd",ev_ts（time|:
evn|:
））
asciiwrite（patho+"ev_ts.txt",ev_ts（time|:
evn|:
））；写成十进制数据，可以贴到EXCEL中使用
asciiwrite（patho+"ev_ts2.txt",ev_ts）
;print（ev_ts（0,:
））
此外ncl中还有其他的读写函数，如
fbinrecread,fbinrecwrite,fbinwrite,fbinread
ncl读取netcdf3/4、hdf4、grib-1/2也是通过文件操作的
eg3）ncl支持直接读取格式文件的读法
fi =addfile（pathi+"HadISST_sst.nc","r"）
sst0 =fi->sst（960:
1679,:
:
） ;load50yeardataduringfrom1950to2009
注意：
这类文件的后缀名一般为.nc/.hdf/.grb/.hdfeos/.ccm
2.grads中的描述文件与ncl中的什么对应
描述文件（.ctl）是一个纯文本文件，我们有数据grads还是不能出图，需要一个描述文件来指定他的存储数据个数，维度（时间长度、层数和经纬度信息）。
ncl是没有这种文件的，那么ncl在绘图时是通过什么信息来获得维度信息的呢？
其实，在ncl里又一个概念叫做coordinate,其实就是维度信息。
在ctl中，是通过xdef、ydef、zdef、tdef来声明数据的经纬度信息的。
也就是说，在一个ctl文件中声明的所有数据，其相同维度的信息必须相同（维数可以不同）。
那么我们还是举个例子好了
eg4.1）ctl描述文件
dset /disk3/users/Rao_Jian/ERA-DATA/entropy/Var3D.grd
undef-999
titlemonthlyzonallymeanuwnd,vwnd,temperatureinTHETA-PVLATcoordinate
optionsyrev
xdef 1 linear0.0002.500
ydef 200linear0.0000.75
zdef 16 levels270280290300315330350370400450500550600650700750
tdef 389linearjan19791mo
vars3
ulat216-99meanszonalmeanuwindintheta-pvcoordinate
vlat216-99meanszonalmeanvwindintheta-pvcoordinate
tlat216-99meanszonalmeantemperatureintheta-pvcoordinate
endvars
;
上面的例子中，声明了三个变量，每个变量都是16层，说明都是空间三维的（可以不是的，此时16改为0），黄色的信息是维度信息，也就是说这三个变量ulat2、vlat2、tlat2相同的经度、维度、层数、时间。
你要说了，我的数据哪那么巧都是一样的维度，要是不一样怎么办？
对不起，必须是相同维度的信息完全一样的数据才可以放到一个描述文件中，否则要分开在不同的文件中描述，这也就是为什么在一些使用者的批处理脚本中（.gs）中会打开多个文件的原因之一，因为变量的信息可能不同。
eg4.2）ncl中维度声明形式举例
;下面再来看看ncl中是如何声明维度信息的？
dudP0!
0="time"
dudP0!
1="lat"
dudP0!
2="lon"
dudP0!
3="level"
dudP0&time=u&time
dudP0&level=u&levelist
dudP0&lat=u&latitude
dudP0&lon=u&longitude
copy_VarCoords（dudP0,dvdP0）
copy_VarCoords（dudP0,dPTdP0）
在上面的例子中，！
是用来给坐标维度命名的，&是用来引用某一维度数值的，copy_VarCoords是ncl的贡献函数库中的子程序，将一个变量的坐标信息原封不动的传给另一个变量。
必须注意的是，绘制地图底图时，还要涉及到属性的概念，用@来引用或者声明。
所以在给变量声明经纬度之名时，还要声明经纬度之属性，保证ncl能找到地图坐标，保证等值线或矢量与地图坐标对应，不发生错位。
eg4.3）ncl中声明坐标经纬度属性
pvlvl&lev =lvl ;isentropiclevels
pvlvl&lat =u&latitude
pvlvl&lon =u&longitude
pvlvl&lat@units ="degrees_north"
pvlvl&lon@units ="degrees_east"
pvlvl&lev@units ="K"
pvlvl&time@units="monthssince1900-01-01"
注意：
pvlvl&lat@units ="degrees_north" @是接在pvlvl&lat后面的，也就是说，degrees_north属性是变量pvlvl的坐标lat的属性
3.grads中的批处理命令文件与ncl中的什么对应
这个不需要解释了吧，gs文件自然就相当与ncl脚本文件了，好好理解一下吧。
说的更具体一点，是相当于ncl中graphics部分，因为ncl不仅具有绘图功能，还具有强大的计算功能，尤其是巨大的函数库。
ncl的缺点是循环比较慢，优点就是有许多优化函数，不需要使用者自己编写子程序（如果你愿意，也可以自己编写，将脚本存在够得着的地方，用的时候load）。
4.grads中的图形类型设置与ncl的图形接口csm函数对应
说明
grads图形类型设置'setgxoutgrahics-style
ncl图形类型设置gsn_csm_choice[_choise[_choice[……]]]
一般等值线图
setgxoutcontour
gsn_csm_contour（无地图底图）gsn_csm_map_ce,之前都要设置cnLinesOn=True
等值线+robinson投影
（cylindricalequidistantmap）
setgxoutcontour
setmprojrobinson
gsn_csm_contour_map_ce
等值线+极射赤面投影
（PolarStereographicProjections）
setgxoutcontour
setmprojnps/sps
gsn_csm_contour_map_polar（之前设置：
gsnPolar ="NH"/gsnPolar ="SH"）
填色等值线图
setgxoutshaded
gsn_csm_contour,之前设置
gsn_define_colormap（wks,colors）,cnFillOn=True
填色等值线+等值线
setgxoutshaded
d..
setgxoutcontour
d..
注意：
顺序不能反
同上，之前设置cnFillOn=True,cnLinesOn=True
仅仅标记网格点
setgxoutgrid
比较灵活，可以使用gsn_add_test做到，没有对应的csm接口，参照http:
//www.ncl.ucar.edu/Applications/Scripts/station_3.ncl
矢量图
setgxoutvector
gsn_vector
流线图
setgxoutstreamine
gsn_streamline
一维数据图
setgxoutbar/line/linefill
gsn_xy与各种属性联合使用达到目的，其中line是最简单的。
单线line图
setgxoutline
gsn_xy
直方图
setgxoutbar
gsn_xy,之前设置gsnScale=True（效果见图1），还可以使用gsn_histogram来统计一组数据的分布情况，分别落在什么区间，也就是说x轴是数值，y轴是发生频率或次数（有点概率密度的意思）（效果见图2）
两单线着色图
setgxoutlinefill（效果见图3）
gsn_xy，之前设置属性（效果见图4）
二维场方格子填充图
setgxoutfgrid
同等值线图画法，设置相应的属性
误差盒子图
setgxouterrbar
gsn_xy与相应属性联合使用达到目的
5.grads与ncl的函数对应关系
说明
grads函数
ncl函数
平均函数
ave（var,t/lon/lat=?
t/lon/lat=?
inc,flag）,求平均
avg,dim_avg,dim_avg_n,dim_avg_n_Wrap,
dim_avg_Wrap
纬向平均
ave（var,x=x1,x=x2）
同上
时间平均
ave（var,t=t1,t=t2,dt）
同上，外加clmMonLLLT,clmMonLLT,clmMonTLL
clmMonTLLL
高度权重平均
vint（ps,exp,top）
dim_avg_wgt,dim_avg_wgt_n,dim_avg_wgt_n_Wrap
dim_avg_wgt_Wrap
区域面积平均
aave（u,x1=x,x=x2,y=y1,y=y2）
同上，注意一下参数的设定技巧,还可以直接使用：
wgt_areaave,wgt_areaave2,wgt_areaave_Wrap
垂直涡度
hcurl（u,v）
uv2vr_cfd,uv2vrF,uv2vrf,uv2vrF_Wrap
uv2vrG,uv2vrg,uv2vrG_Wrap
水平散度
hdivg（u,v）
uv2dv_cfd,uv2dvF,uv2dvf,uv2dvF_Wrap
uv2dvG,uv2dvg,uv2dvG_Wrap
取样稀疏化
skip（u,dx,dy）
没有函数，可以直接引用u（...,:
:
dx,:
:
dy）
差分函数
cdiff（u）,为中央差分函数
center_finite_diff,center_finite_diff_n
九点滑动平均
smth9（u）
smath9,smath9_Wrap
三角函数
sin,cos,tan
sin,cos,tan,此外还有反三角函数atan,acos,asin不记得
Pi=3.141592653的人一般这样表示之，pi=atan（1.0）*4，
经常可以在ncl脚本中看得到
对数指数函数
exp,log,log10
exp,log
求和
sumg
sum,dim_sum,dim_sum_n,dim_sum_n_Wrap
dim_sum__Wrap
权重求和
sum
与权重平均一致，avg对应sum就好了
IDL绘图通用参数（和Fortran语言类似，变量名关键字不区分大小写，字符串内部区分大小写）。
position 定位图形位置大小，格式position=[x0,y0,x1,y1],（x0,y0）是左下角坐标，（x1,y1）是右上角坐标。
0~1之间。
title 图名，格式title='Graphicname'（单引号和双引号通用，又和Fortran一样，ncl绝对不可以）
subtitle 副标题名，格式subtitle='Graphicname2'
charsize 字符大小（默认值1.0）,格式charsize=2.0（放大了喔）
charthick 字符粗细或厚度，格式charthick=2.0（默认值1.0，此处加粗了喔）
font 字符的字体索引号（-1,0或者1）希腊字母可以通过latex语法输入，和matlab一样
color 颜色索引号
linestyle 线型
ticklen 刻度尺度（默认值0.02）
thick 线宽（默认值1.0）
psym 符号代码（见下文散点图介绍）
symsize 符号大小（默认值1.0）
/[xyz]log 坐标是否取对数，默认值是线型
/noeraze 与matlab的holdon有的一拼，和grads的clear作用相反
/nodata 不做图，数据从图中隐藏，只显示轴
/noclip 不裁剪
一般轴的性质设置
[xyz]range 轴范围（默认值:
自动）
[xyz]title 标题字符（默认值:
无）
[xyz]charsize 字符大小（默认值:
1.0）
[xyz]style 轴类型（默认值:
0;可取数值0~31）
这个要细说一下1:
由xrange和yrange指定范围
2:
在轴范围的每一边留有空余
4:
不显示整个坐标轴
8:
只在左边或者下边显示坐标轴
16:
不将y轴的起始值强行规定为0
[xyz]margin 轴边缘空白,单位是字符间隔（默认值：
xmargin=[10,3],ymargin=[4,2]）
[xyz]minor 最小刻度间的数目
[xyz]thicklen 刻度长度（默认值：
0.02）
[xyz]gridstyle 标注方格的线型（0~5,0为默认值）
[xyz]tickformat 刻度格式
[xyz]ticks 主要刻度间的数目
[xyz]tickv 要标注的刻度数组
[xyz]tickname 刻度标注数组
/ynozero y刻度不从0开始
1.1-D单线图
1）IDL单线图:
PLOT,[X,] Y [,/ISOTROPIC][,MAX_VALUE=value][,MIN_VALUE=value][,NSUM=value][,/POLAR][,THICK=value][,/XLOG][,/YLOG][,/YNOZERO]
[,BACKGROUND=color_index][,CHARSIZE=value][,CHARTHICK=integer][,CLIP=[X0, Y0, X1, Y1]][,COLOR=value][,/DATA|,/DEVICE|,/NORMAL][,FONT=integer][,LINESTYLE={0|1|2|3|4|5}][,/NOCLIP][,/NODATA][,/NOERASE][,POSITION=[X0, Y0, X1, Y1]][,PSYM=integer{0to10}][,SUBTITLE=string][,SYMSIZE=value][,/T3D][,THICK=value][,TICKLEN=value][,TITLE=string]
[,{X|Y|Z}CHARSIZE=value]
[,{X|Y|Z}GRIDSTYLE=integer{0to5}]
[,{X|Y|Z}MARGIN=[left, right]]
[,{X|Y|Z}MINOR=integer]
[,{X|Y|Z}RANGE=[min, max]]
[,{X|Y|Z}STYLE=value]
[,{X|Y|Z}THICK=value]
[,{X|Y|Z}TICK_GET=variable]
[,{X|Y|Z}TICKFORMAT=string]
[,{X|Y|Z}TICKINTERVAL= value]
[,{X|Y|Z}TICKLAYOUT=scalar]
[,{X|Y|Z}TICKLEN=value]
[,{X|Y|Z}TICKNAME=string_array]
[,{X|Y|Z}TICKS=integer]
[,{X|Y|Z}TICKUNITS=string]
[,{X|Y|Z}TICKV=array]
[,{X|Y|Z}TITLE=string]
[,ZVALUE=value{0to1}]
其中[]为可选项，称作关键字，这是IDL过程中的一个设置（IDL程序包括过程和函数，过程pro相当于FORTRAN的子程序，自定义函数就不必多说了吧。
以上关键字都具有单词本身的实际意义。
比如，选择了plot,x,y横坐标自然由x数组决定，否则的话，横坐标从0开始，以size（y）-1结束。
再比如，选择了/ISOTROPIC的话，x和y方向的比例就会一致，这在画绘制剖面图时是很危险的，因为垂直尺度一般比水平尺度小很多，所以此项要慎重选择。
再例如，若希望y轴以log的数值标注，此时打开开关/ylog。
还有就是IDL和matlab在绘制极坐标单线时很方便的，对于IDL而言，选择激活/POLAR，而matlab有单独的函数处理极坐标单线。
plot的很多参数都是上面介绍的通用参数。
2）NCL单线图
gsn_xy gsn_y
3）grads单线图
setgxoutline
4）MATLAB单线图
plot（Y）
plot（X1,Y1,...,Xn,Yn）
plot（X1,Y1,LineSpec,...,Xn,Yn,LineSpec）
plot（...,'PropertyName',PropertyValue,...）
2.重叠图
1）IDL重叠图
OPLOT,[X,] Y [,MAX_VALUE=value][,MIN_VALUE=value][,NSUM=value][,/POLAR][,THICK=value[,CLIP=[X0, Y0,X1, Y1]][,COLOR=value][,LINESTYLE={0|1|2|3|4|5}][,/NOCLIP][,PSYM=integer{0to10}][,SYMSIZE=val
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