IDL等绘图命令对应关系一览表汇编.docx

1、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

2、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nonleap run，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

3、举个例子吧。eg1) 使用grads将netcdf数据转换成grd数据reinitvar.1=air;var.2=hgt;var.3=uwndvar.4=vwnd;var.5=omega;var.6=shumj=6while (j=6)set fwrite/disk3/users/Rao_Jian/ERA-Interim-daily/entropy/var.j.daily.1979-2010.grdset gxout fwritei=1979while (i=2010)sdfopen/disk3/users/lbq/ERA-Interim-daily/pressure/var.j.interi

4、m.i.nctt=1if(i=1980|i=1984|i=1988|i=1992|i=1996|i=2000|i=2004|i=2008)while (tt=366)set t ttzz=1while (zz=37)set x 1 240set y 1 121set z zzd var.jzz=zz+1endwhilett=tt+1endwhileelsewhile (tt=365)set t ttzz=1zz=1while (zzsst(960:1679,:,:) ; load 50 year data duringfrom 1950 to 2009注意：这类文件的后缀名一般为.nc /.h

5、df/ .grb/.hdfeos/.ccm2.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

6、dset/disk3/users/Rao_Jian/ERA-DATA/entropy/Var3D.grdundef -999title monthly zonally mean uwnd,vwnd,temperaturein THETA-PVLAT coordinateoptions yrevxdef1 linear 0.000 2.500ydef200 linear 0.000 0.75zdef16levels 270 280 290 300 315 330 350 370 400 450 500 550 600650 700 750tdef389 linear jan1979 1movar

7、s 3ulat2 16 -99 means zonal mean u wind in theta-pvcoordinatevlat2 16 -99 means zonal mean v wind in theta-pvcoordinatetlat2 16 -99 means zonal mean temperature intheta-pv coordinateendvars;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

8、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=timedudP0!1=latdudP0!2=londudP0!3=leveldudP0&time=u&timedudP0&level=u&levelistdudP0&lat=u&latitudedudP0&lon=u&longitudecopy_VarCoo

9、rds(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 ; isentropic levelspvlvl&lat=u&latitud

10、epvlvl&lon=u&longitudepvlvl&latunits= degrees_northpvlvl&lonunits= degrees_eastpvlvl&levunits=Kpvlvl&timeunits = monthssince 1900-01-01注意： pvlvl&latunits= 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

11、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set gxout grahics-stylencl图形类型设置gsn_csm_choice_choise_choice一般等值线图set gxout contourgsn_csm_contour(无地图底图）gsn_csm_map_ce,之前都要设置cnLinesOn

12、=True等值线 + robinson投影（cylindrical equidistant map）set gxout contourset mproj robinsongsn_csm_contour_map_ce等值线+极射赤面投影（Polar Stereographic Projections）set gxout contourset mproj nps/spsgsn_csm_contour_map_polar(之前设置：gsnPolar= NH/gsnPolar= SH)填色等值线图set gxout shadedgsn_csm_contour,之前设置gsn_define_colorm

13、ap(wks,colors),cnFillOn=True填色等值线+等值线set gxout shadedd .set gxout contourd .注意：顺序不能反同上，之前设置cnFillOn = True, cnLinesOn=True仅仅标记网格点set gxout grid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set gxout vectorgsn_vector流线图set gxout streaminegsn_streamli

14、ne一维数据图set gxout bar/line/linefillgsn_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set gxout linegsn_xy直方图set gxout bargsn_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set gxout linefill（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set gxout fgrid同等值线

15、图画法，设置相应的属性误差盒子图set gxout errbargsn_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, clmMonTLLclmMonTLLL高度权重平均vint(ps,exp,to

16、p)dim_avg_wgt, dim_avg_wgt_n, dim_avg_wgt_n_Wrapdim_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_Wrapuv2vrG, uv2vrg, uv2vrG_Wrap水平散度hdivg(u,v)uv2dv_cfd, uv2dvF, uv2dvf, uv2dvF_Wrapuv2dvG

17、, 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,tansin,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, log10exp, log求和sumgsum

18、, dim_sum, dim_sum_n, dim_sum_n_Wrapdim_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。01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=Graphic name2charsiz

19、e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)/xyzlog坐标是否取对数，默认值是线型/noeraze与matlab的hold on有的一拼，和grads的clear作用相反/nodata

20、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xyzrange 轴范围(默认值:自动)xyztitle 标题字符(默认值:无)xyzcharsize字符大小(默认值:1.0)xyzstyle 轴类型(默认值:0;可取数值031) 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0xyzmargin 轴边缘空白,单位是字符间隔 (默认值：xmargin=10,3,ymargin=4,2)xyzminor 最小刻度间的数目xyzthicklen 刻度

21、长度(默认值：0.02)xyzgridstyle标注方格的线型(05,0为默认值)xyztickformat刻度格式xyzticks 主要刻度间的数目xyztickv 要标注的刻度数组xyztickname 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 , CHARSI

22、ZE=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=integer0to 10 , SUBTITLE=string , SYMSIZE=value , /T3D , THICK=value, TICKLEN=value , TITLE=string,

23、 X | Y | ZCHARSIZE=value, X | Y | ZGRIDSTYLE=integer0 to 5, X | Y | ZMARGIN=left,right, X | Y | ZMINOR=integer, X | Y | ZRANGE=min,max, X | Y | ZSTYLE=value, X | Y | ZTHICK=value, X | Y | ZTICK_GET=variable, X | Y | ZTICKFORMAT=string, X | Y | ZTICKINTERVAL=value, X | Y | ZTICKLAYOUT=scalar, X | Y |

24、 ZTICKLEN=value, X | Y | ZTICKNAME=string_array, X | Y | ZTICKS=integer, X | Y | ZTICKUNITS=string, X | Y | ZTICKV=array, X | Y | ZTITLE=string, ZVALUE=value0 to 1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(

25、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_y3) grads单线图 set gxout line4) 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=integer0 to 10 , SYMSIZE=val