GRADS学习
”Grads”教学中的一些体会
李丽平
目前有很多流行的绘图软件，如MICAPS、Grapher、Excel、GrADS、Surfer、NCL、MATLAB等，不同的软件有其不同的特点和优势。GrADS不仅能够绘制图形、进行简单统计计算、物理量的计算，还可进行数据格式的转换。当前气象学研究中许多格点资料（如NCEP/NCAR和ECWMF资料）均需用GrADS软件进行处理，该软件因此也成为气象、海洋专业科研工作者和高校学生做研究论文使用最广泛的的绘图软件之一，并成为本科生和函授研究生必须选修的一门课程。
GrADS作为一门应用性的课程，内容包含了若干命令，在学时有限的情况下，如何让学生在短时间内掌握其中最核心的内容，做到尽快入门，这是教学中值得研究的一个重要问题。本文是作者根据多年教授GrADS课程的教学经验，从一个宏观的角度去引导学生如何尽快掌握GrADS的精华，这对于初学者的学习起到一个引导的作用，对于已经学习了GrADS 课程，但还未更多使用这一软件的同学，起到进一步理清思路，凝练重点，促进知识巩固的作用。
1 GrADS学习中的几个重点命令
1.1 GrADS作图的一般步骤
GrADS作图一般包括四个步骤，即打开数据描述文件、输入GrADS内部命令、保存图形、退出GrADS。
1.2 几个重要的GrADS命令
1）打开文件的命令（open/sdfopen/xdfopen）
主要用于打开数据描述文件或者数据文件，命令形式为
ga->open data.ctl
ga->sdfopen u.nc
ga->xdfopen wind.ddf
2）查询命令（query或者q）
主要用于查询数据资料的时空结构、变量等信息。
ga->q file 2
ga->q ctlinfo 1
3）关闭数据文件的命令（close）
ga->close 2
ga->close 1
注意要先关闭后打开的文件。
4）设置维数环境（set）
ga->set lon 60 160
ga->set lat 20 50
ga->set time Jul1983
ga->set lev 200
上面的lon、lat、time、lev为地图坐标，也可以换为格点坐标（x\y\z\t）表示。
5）显示和清屏命令
clear(或者c)为清屏命令，display(或者d)为显示命令。
5）定义新变量的命令（define/modify）
ga->define uave=aave(u,t=1,t=50)
ga->modify uave seasonal(uave被定义为气候变量)
6)初始化环境（Reinit/reset）
注意Reinit 和reset的区别，前者是关闭所有文件，重新初始化，后者则是重置初始环境，但不关闭数据文件，reinit常作为Grads命令批处理文件中的第一个命令。
7）GrADS内定的变量
GrADS内定的变量有lon,lat,time,lev,result,rc。巧用这些内定变量可以让绘图变得简单。比如绘制赤道的命令如下，
ga〉set clevs 0
ga>d lat
Result是一个常用的重要的内定变量，GrADS命令的返回值、query（q）命令的查询结果均放在该变量中，比如
ga>d orog
ga>Q w2xy 60 3000
ga>X = 2.35 y= 4.21
“X = 2.35 y = 4.21”这一结果就放在result变量中，2.35、4.21分别为result变量中的第3个、第6个词。可内部函数subwrd从result变量中提取出这两个值，如X1=subwrd(result,3)
X2=sbuwrd(reselt,4)
然后可以进一步在该点确定的坐标处做标记。
8）基础绘图指令
draw命令均用在d之后，用于对图形进行标注或者做标记、连线等。
2 GrADS绘图需要的三类文件
要使用GrADS进行绘图，需要准备三类型文件，即数据文件、数据描述文件(.ctl)、控制文件(.gs)文件。下面对三类型文件进行说明。
2.1数据文件
GrADS能够处理的数据文件常见格式有netCDF(自带描述)、HDF-SDS(卫星资料)、GRIB、Binary(用户自己生成)、站点资料等。NCEP/NCAR和ECWMF资料大多为netCDF 格式，这种格式的数据资料自带描述信息，在GrADS中用sdfopen 命令打开。Binary是GrADS最基本的数据格式，常用文件后缀为.dat、.grd、.bin，需要和数据描述(.ctl)一起使用，是一种无格式文件（form=’unformatted’），存取方式有直接（access=’driect’）和间接（access=’sequential’）两种，间接存取要在.ctl文件中给以特别说明。重点介绍无格式直接存取文件的生成。学生常遇到的问题是如何将ASCII码资料转换为Binary格式，这一过程需要借助于Fortran语言编程实现。需要注意的是，一些初学者经常因为对Fortran语言的不熟练而感到实现这一步比较困难，进而认为GrADS非常难学。事实上，只要认识到Fortran 不过是为GrADS准备资料而已，就不会因此而产生一种学习GrADS的“心理障碍”。
GrADS将数据看作是一个五维数据集(图1)，图1中箭头表示编制程序时如何考虑这五维的循环关系，越向右，该维越在外循环。GrADS要求一个x、y数据场构成一个记录，其顺序是从西变到东，从南变到北，从下到上，即实际大数组以二维数据片存放。下面一段程序给出如何将ASCII资料转换为无格式直接存取文件（用Fortran语言实现）的。
图1 数据资料五维场的关系
c 打开目标文件，recl为记录的长度.
open(12,file='d:\llp\sy.grd',&form='unformatted',access='direct',
recl=nx*ny*4)
cccccccccc 写数据资料 ccccccccccc
irec=0
do 100 it=1,nt
do 50 iz=1,nz
irec=irec+1
write(12,rec=irec) ((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)
50continue
do 51 iz=1,nz
irec=irec+1
write(12,rec=irec) ((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny)
51continue
irec=irec+1
write(12,rec=irec) ((sst(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)
100 continue
End
其中，recl表示一个记录的长度，rec为记录号。
2.2 GRADS数据描述文件
数据描述文件是用来说明数据资料的时空信息、包含变量名称、缺侧值等，扩展名为.ctl,文本文件，用记事本、写字板都可以编辑。当进入GrADS后，需要首先打开这一文件，用Query命令可在GrADS中查看其中内容。关于数据描述文件的细节不再赘述，特别注意的是变量名后面的第一个参数表示这个变量的层次，如“u 2 99 u wind (m/s)”中的2；打开数据描述文件时，缺省状态下x y包含所有数据个点，t、z为第一时次、第一层次。
2.3 GrADS控制文件
这是一种纯文本文件，由GrADS命令和脚本语言(script language)组成的的批处理文件，后缀名为.gs，用run命令执行（run可省略），其编写规则有1）引用GrADS命令必须使用‘’；2）顶格*为注释行；3）；表示一行结束；不可使用Tab键。下面是一个文件名为a.gs的gs文件的内容：
‘reinit’
‘open d:\llp\data.ctl’
‘d sst’
‘draw title SST Jan1981’
综上，通过Fortran为GrADS绘图准备好数据资料，.ctl文件告诉GrADS数据资料时空范围，.gs文件给出绘图指令，告诉GrADS应该如何作图，做什么样的图形，最后得到图形。
三、需要掌握的几个基本知识点
这小节将以提问和解答的形式概括GrADS绘图中最重要也是最基本的几个知识点，也是要求初学者能够熟练掌握的要点。
3.1生成图形(.gmf)文件，并在（85E,30N）处标字符G
‘reinit’
‘open data.ctl’
‘enable print d:\llp\h500.gmf’
‘d h’
‘q w2xy 85 30’
x1=subwrd(result,3);y1=sbuwrd(result,6)
‘draw string ‘x1’‘y1’ G’
‘print’
‘disable print’
3.2生成数据文件
‘reinit’
*‘sdfopen h.nc’
‘open data.ctl’
‘set gxout fwrite’
‘set fwrite d:\llp\h500.grd’
*(设定数据时空范围)
‘set time jan1982 dec1983’
‘set lon 70 100’
‘set lat 20 40’
‘set lev 500’
‘d h’
‘disable fwrite’
3.3如何绘制阴影图形,0线加粗
‘reinit’
‘open data.ctl’
‘set gxout shaded’
‘d h’
‘set gxout contour’
‘d h’
‘set clevls 0’
‘set cthick 8’
‘d h’
’
3.4计算500hPa高度场距平场
该题目主要熟悉Define命令和modify命令的使用技巧，特别注意，使用define命令前所设定的维数环境是新变量的维数环境，而不是原变量的维数环境。新的GrADS版本中，define 命令也可省略。
‘open data.ctl’
*（设定了hcli的维数环境）
‘set t 1 12’
‘set lev 500’
*定义新变量hcli’
‘define hcli=ave(h,t+0,t=48,12)’
‘modify hcli seasonal’
*（设定了hano的维数环境）
‘set t 1 48’
‘define hano=h-hcli’（等价于‘hano=h-hcli’）
‘set time jul1983’
‘d ano’
3.5 连续显示500hPa高度场图形
GrADS中的循环语句为“While ….. Endwhile”，下面一段程序可以连续显示500hPa高度场图型
‘open data.ctl’
t=1
while(t<=48)
‘c’
‘set t ‘t’’
‘d h’
pull dummy
t=t+1
endwhile
3.6如何自定义函数
如何自定义新的函数是GrADS中的难点，下面以定义新的颜色作为函数，介绍入何定义和调用函数，通过该例也可学习如何定义和使用新的颜色（如图2）。
‘reinit’
‘open d:\llp\data.ctl’
‘set gxout shaded’
pp()
ss()
‘d smth9(olr)’
* 调用已经存在的gs文件，用于绘阴影图标
‘cbarn’
‘set gxout contour’
‘set clevs -0.06 -0.03 0 0.03 0.06’
‘d smth9(olr)’
‘d sst’
pp()
*设置新的颜色,颜色号为16-18
‘set rgb 16 50 50 50’
‘set rgb 17 100 100 100’
‘set rgb 18 150 150 150’
return
ss()
‘set clevs -0.06 -0.03 0 0.03 0.06’
‘set ccols 17 16 0 0 16 17’
return
图2 使用新定义的黑白颜色绘图4 结束语
本文通过对GrADS绘图软件中重要知识点的提炼，旨在帮助初学GrADS的同学尽快入门。GrADS中还有若干命令，在掌握了这些基本命令后，其他的命令更多是为了使图形看起来更美观，只要多练习便很容易领会其用法。维数环境的概念始终是GrADS中贯穿始终的一个重要命令，很多错误均因对这一概念得不理解而出错，一定要仔细领会。
参考文献
1.马红云，李丽平.GrADS绘图基础教程.南京气象学院，2006.8.
2.Funny.GrADS实用绘图（LASG动力论坛版），2007.8.
GrADS站点文件作图详细解决方案
Fortran+GrADS站点作图详解 mofangbao@气象家园 帖子导读： 以前论坛也有过相关的帖子，但是到目前为止，仍然不断的有朋友看了那些帖子之后还是不知道如何下手，于是我打算为纯粹的新手写一份说明，这份文档会非常详细，因此适合刚接触GrADS的朋友来参考。 帖子介绍了fortran文件中读写数据的基本知识，grads的站点文件的存放格式，如何通过fortran来写出这个格式的文件，如何建立站点文件的CTL文件，如何为站点数据生成映射文件，站点映射文件的作用，如何通过站点CTL文件来预览站点数据，如何用fortran生成grads支持的格点文件，如何给格点配置CTL文件，如何编写GS文件来进行插值，如何绘制等值线以及阴影图，如何屏蔽区域外的图形等内容。如果你对以上问题存在疑惑，希望这个帖子能够对你有所帮助，因此，看完这份文档之后，您应该可以做到这些： （会的就跳过吧，我也是犹豫了很久要不要写的，算是新手礼包的一部分吧） 开始之前，先了解站点数据的基本内容 一般情况下，我们看到的站点数据是这样的： 50353 126.39 51.43 100 89 50632 121.55 48.46 100 54 50527 119.45 49.13 100 29 50434 121.41 50.29 100 46 50557 125.14 49.10 100 83 50745 123.55 47.23 100 80 50756 126.58 47.26 100 74 50788 131.59 47.14 100 36 50873 130.17 46.49 100 31 50978 130.57 45.17 100 59 第一列为站号，第二、三列为经纬度，第四、五列为其他数据。当然，也可能是把经纬度单独存放，然后数据单独存放，比如气候中心免费开放的160站的月平均温度降水值。如果是micaps资料可以查看micaps用户手册。这个例子中使用的就是micaps的第三类数据格式，示例文件可以从这里下载： （资料下载） 除了了解这些，还必须了解该数据的缺测值用什么来表示，这个在后面的数据描述文件中要用到。 1、在fortran中读入这些资料 在使用fortran之前，请确保你已经安装了fortran编译器，如果你是xp系统，建议安装CFV6，如果是win7系统，那么可以安装microsoft fortran powerstation4.0（以下简称4.0），这两个软件在气象资料站均有下载，安装完成后，请在你磁盘的某个文件夹下面新建一个文件夹用于本次作图，如果使用的是CVF6，该文件夹的路径中不要包含中文名。新建文件夹完成后，从开始菜单打开fortran编程窗口，然后点击file->new，新建一个free format的自由格式fortran文件,4.0的直接建立一个TextFile即可：
GRADS学习心得
GRADS学习心得 GRADS是当今气象界广泛使用的一种数据处理和显示软件系统。该软件系统通过其集成环境可以对气象数据进行读取，加工，图形显示和打印输出。他在进行数据处理时，所有数据在grads中均被视为纬度，经度，层次和时间的4维场，而具有操作简单，功能强大，显示快速，出图类型多样化，图形美观等特点。正因为如此，他才成为国内外气象界通用的标准图形环境之一。GrADS作为一门应用性的课程，内容包含了若干命令，在学时有限的情况下，我们如何在短时间内掌握其中最核心的内容，做到尽快入门，是有一定的难度的。老师帮我们理清思路，凝练重点，促进知识的巩固。 这个学期我们用了大概八周的时间，在徐老师的指导下接触并学习了这门课程。自己开始下载数据，运用软件自己绘图。在老师的严格要求之下，我们一次一次的尝试，互相帮助，在作图成功的一刹那真的觉得十分有成就感。首先从一开始回忆下这一段故事。 一开始刚刚上课，我们了解到了一大堆关于grads可以应用的各种文件。例如(1).dat 二进制无格式记录的原始气象数据文件，其既是以是格点数据，也可以是站点数据。它们是从其它气象数据（如站点气象报、格点气象报、模式格点输出结果）转换生成的。对格点数据而言，其格式为二进制无格式直接或顺序记录格式。总之对格点数据，整个数据集是一个大的五维数据场，包括三维物理空间、一维物理变量、一维时间变量，存放时以二维数组片的形式按水平、垂直、物理变量、时间序列的顺序排放，(2) .ctl 原始数据描述文件。该文件为纯ASCII文件，用以描述原始数据集的基本信息，包括数据集文件名、数据类型、数据结构、变量描述等等，详见§4在GrADS环境中至少得首先打开（open）一个数据描述文件，以便后续的操作有数据对象。(3) .gs GrADS控制文件，用GrADS命令run执行之。也是一个纯文本文件。还了解到十进制的原始数据文件（＊.TXT）、二进制的数据文件（＊.DAT）、数据描述文件（＊.CTL）、批处理文件（＊.GS）和图形文件（＊.GMF）。在做图中也遇到了一些问题入下： 1.气象业务中使用的站点资料或格点资料都是以十进制形式存放，而GRADS 只能识别二进制的数据格式，所以使用GRADS之前的第一步就是转换数据文件；数据描述文件则是对数据文件进行说明，以便后续的操作有对象；批处理文件是把进入GRADS绘图环境后所要输入的命令写成批处理格式，以便可以自动执行输入的各项操作命令（批处理文件可单独建立，也可以略过不写，而在进入GRADS 环境后一步一步地输入各项操作命令）；图形文件是GRADS已经绘制好的图形，只能用GV打开浏览。 数据文件一般都是用Visual Fortran来转换。数据描述文件、批处理文件可以在“写字板"中或GSEDITOR中写好，只是在存档的时候，要把文件的后缀改为.CTL和.GS。 GRADS将每一个物理量场视为1个四维数据集，它包括空间三维和时间一维。维数环境的定义由SET LAT（纬度）/LON（经度）/LEV（高度）/TIME（时间）
grads常用命令
第一个命令： 这样将得到一个动画显示的序列，现在输入： claer set lon -90 set lat -90 90 set lev 1000 100 set t 1 d t d u 该情况下我们设置y（纬度）和z（高度）变化，所以我们得到一个竖直切面图。我们显示了两个变量，他们重叠在一起。你可以让任意多的变量重叠在一起，只要你不使用clear命令就行了。 另一个例子，这种情况X和T是变化的（哈莫图）： c set lon -180 0 set lat 40 set lev 500 set t 1 5 d z 现在已经知道怎样使用选定的部分数据绘图了，下面我们学习怎样操作数据。设置维数环境为Z,Y变化： clear set lon -180 0 set lat 0 90 set lev 500 set t 1 现在假设我们想显示华氏温度代替开尔文温度。可以这样转换： display (t-273.16)*9/5 32 任何由标准的运算符,-,* 和/ 组成的表达式都是允许的，并且操作数可以包含常量，变量，或者函数。一个包含函数的例子：
d sqrt(u*u v*v) 有一个函数用来计算风的级数。 d mag(u,v) 另一个内建函数计算平均值：clear d ave(a,t=1,t=5) 这种情况我们可以计算5天的平均。我们也可以从数据中移除平均值（距平值）： d z-ave(z,t=1,t=5) 也可以在x方向作平均并求距平： clear d z-ave(z,x=1,x=72) 也可以做时间差分： clear d z(t=2)-z(t=1) 完整规范的变量名是：name.file(dim |-|=va lue,…) 如果我们打开了两个文件，也许一个是模式输出，另一个是分析，我们应该区分用如下方法二者： display z.2-z.1 另一个内置的函数通过有线差分计算水平涡度相关 clear d hcurl(u,v) 还有另外一个计算数值方向的质量积分： clear d vint(ps,q,275) 这儿我们计算了可降水量（单位mm）现在来讨论控制图形输出的话题。目前为止，我们一直让GrADS 选择默认的画线间隔。我们可以这样自己设定：
气象绘图软件GrADS高级使用技巧
收稿日期:2002-11-1 作者简介:高文良,男,31岁,主要从事短期气候预测等研究工作。 气象绘图软件GrADS 高级使用技巧 高文良1 刘晓燕2 曾小东3 (11成都高原气象研究所 成都 610072; 21阿坝州金川县气象局 624100 31阿坝州马尔康县气象局 624000 ) 摘 要:本文通过介绍气象绘图软件GrADS 使用中 的一些高级技巧,分析了GrADS Script 语言中的难理解之处,并介绍了在GrADS 中做合成分析和t 检验的程序,可以对学习和使用GrADS 的科研人员起参考、帮助作用,达到事半功倍的效果,促进GrADS 软件的应用更广泛、深入,提高科研人员的工作效率。关键词:GrADS ;技巧;程序中图分类号:TP391文献标识码:C 文章编号:1003-7187(2002)04-0057-03 1 引言 气象绘图软件GrADS (Grid Analysis and Dis 2play System )是免费共享软件,可随时从互联网上下载(http ://https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/grads/),后续版本正陆续推出[1]。GrADS 有丰富的内部函数,可以对数据进行计算和分析处理。它支持处理格点资料和站点资料,并且支持对GriB 码文件、特殊格式文件(如一字节整型、二字节整型、大中型机器二进制数据等)的直接读取,气象科研领域应用非常广泛[2]。在其最新1.8SL 9版本中,GrADS 又将应用领域推进到了海洋学科,功能也得到了进一步地增强和扩展。 但在使用GrADS 的过程中,特别是使用GrADS Script 语言编程当中,有一些问题需要特别注意。因为GrADS Script 语言是一种类似于VB Script (或MA TL AB Script )的高级语言,稍不注意就容易出现错误,且查错十分困难,这点与其他语言有较大的差别。2 站点数据处理 GrADS 中站点数据处理基于格点数据的基础之上,需先将站点数据通过Cressman 客观分析方法内插至格点上,然后再依照格点资料的处理方式对站点资料数据进行分析和处理。所以,内插的背景网格点的选取就显得比较重要。提供背景格点资料数据只起一个背景网格场的作用,格点数据并不参与运算,只提供网格背景,告诉站点数据插至什么点及各个点的距离、综合考虑几个点来插值等信息。 因此,对于需要揭示小尺度特征气象场的站点数据,就需要将背景网格点的间距取得小一些,这样可以将局地小尺度信息完整地体现出来。反之,如果要强调大尺度的信息,就可以将背景格点场的间距取得大一些,将小尺度的噪声滤掉,体现大尺度场的特征。两种方法的最终目的是画出真实而美观的原始数据场的图形。 要将已有的站点数据资料转换成GrADS 可以读取格式的站点数据,也可使用Visual Fortran 6.0或C 语言(Turbo C 、Visual C ++等)进行转换。但必须按照GrADS 的规定格式来变换。数据文件头的结构和定义也必须按规定且与后续数据一致。在Visual Fortran 6.0语言中可以用流式文件(Stream )的方式生成GrADS 需要的站点数据文件,可以写成多时次、多层次和多变量的数据集(在Power Station 4.0中则不能写成多时次和多层次的数据集,它不支持Stream 方式的文件,只能写一个时次的数据)。而在C 语言中的操作更加方便,因为C 语言中对文件的操作方式一般是以字节为单位进行的,没有其他多余的信息。只要按照GrADS 要求的数据格式生成数据,以上的各种语言环境下都能够被GrADS 正确读取。 另一个需注意的问题是在格点文件和站点文件之间,一定使两者的数据描述文件保持时间上的一致性。起始时间和时间步长都要符合数据本身的规定。如果起始时间不一致,在GrADS 中会出现少于两个站的提示,画出的图被标示为缺测值。如果上述两种数据的时间步长不一致,则可能出现错误的结果,导致在一个特定时间下的数据成为另一个时间下的数据,而不是操作者想要的时次。或者图形的结果和前面第一种错误一样,出现全为缺测值的错误情况。
grads基本命令
d ave(olr,t+0,t+359,12) ave表示求平均，olr 为变量， t+0表示起始点为当前时次，即00z01jul1974；t+359表示终止时次为当前时次后推359个时次，即00z01jul2003；12表示每12个时次取一次数据； 打开nc文件：ga->sdfopen 查询信息：ga->q file ga->q dim ga->q ctlinfo 写标题：ga-> draw title 清除图面：ga-> c 同时打开两个文件： ga->open model.ctl ga->open model.le.ctl 删除所有设置重新回到刚进入GrADS状态：ga->reinit 删除open命令后的所有设置：ga->reset 由风场导出涡度场：ga->d hcurl(u,v) 以分色图形方式输出：ga->set gxout shaded 以等值线方式输出（缺省方式）：ga->set gxout contour 画图例：ga->cbarn 1 0 （1:相对长短，>1放大；0:水平；1:垂直。）以箭头方式表示矢量场: ga->gxout vector 风矢量场：ga->d u; v; q （显示矢量时，d x分量；y分量<；标量>。“<>”内的部分只起标颜色的作用。） 以流线方式表示矢量场：ga->set gxout stream 风流线场：ga->d u; v; q 以WMO风标方式表示矢量场： ga->set gxout barb 风标：ga->d u; v; q
直接输出网格点数值：ga->set gxout grid 设置保留小数位数：ga->set dignum 0 设置数字大小：ga->set digsize 0.1 ga->set mpdraw on 如为off，不画地图背景（非经纬度数据需此项）ga->set poli on 如为off不画国界省界等。 ga->set map auto 由系统自定地图背景的颜色、线型和粗细。 而set map color
GrADS教程
第一讲 GrADS简介 一、G r A D S的应用领域及其功能 *GrADS的全称：“The Grid Analysis and Display System” *应用领域：可在UNIX工作站以及个人微机上进行地球科学领域的数据资料分析和绘图 *功能:对数据进行访问、分析和绘图 1.可以根据需要绘制单线图、直方图、等值线图、填色等值线图、流线图、矢量图、站点模型图等各类图形. 2.用描述语言编程,达到理想的绘图效果 3.可以把在GrADS中绘制的图形以文件的形式保存起来,以备对其进行编辑 4.调用GrADS的内部函数，能够对数据进行某些特定的计算，然后输出计算结果 二、GrADS中常用的基本概念 *数据格式：GrADS能够识别的数据为二进制无格式直接或顺序记录格式，该种格式数据的生成可以通过Fortran语言编程来实现。 *数据类型：格点数据（NCEP/NCAR的再分析资料）、站点数据（站点实测资料）、Grib数据（NMC产品）。*维数环境：GrADS的操作对象为4维的数据集（4D data set）,包括空间三维（纬度、经度、高度）和时间一维。可以固定其中的一维或者几维以获得低于四维的数据子集。此概念是对于格点资料而言的。维数环境的定义可以在两种坐标上进行。一种是地球坐标（world coordinate），以经纬度为度量单位；一种是格点坐标（grid coordinate），以网格点数为度量单位。 *几种文件类型： *.dat―数据文件 *.ctl—原始数据描述文件 *.gs―GrADS控制文件，用命令run执行之 *.exe―GrADS在DOS环境下的各种执行文件 三、启动和退出GrADS *启动GrADS的两种方式： 1.在dos环境下直接输入grads命令 即：切换到MS-DOS方式，进入到 F:\pcgrads\msdos子目录下 输入：grads 回车 2.从windows桌面上的“我的电脑”进入F:\pcgrads\子目录，然后双击g.exe图标 *注意：在启动GrADS时，系统会问你以何种方式进入。此时有四个参数可供选择：b—以批处理的形式运行GrADS l—以风景画的形式运行GrADS,此时其硬拷贝输出的区域大小为11×8.5英寸。 p—以肖像画的形式运行GrADS,此时其硬拷贝输出的区域大小为8.5 ×11英寸。 c—在GrADS启动后，首先执行其后提供的命令。 如果直接键入回车，GrADS将以风景画的形式启动。 *因此，在画图时要注意，不要把画图区域取得超过硬拷贝输出区域的大小。 *进入GrADS后一般可以看到两个窗口，上面一个为字符窗口，可以输入命令以及显示执行命令后的回应信息；下面一个为图形输出窗口。两个窗口中红色的为当前窗口。 *退出GrADS时，在字符窗口中键入：
GRADS中文说明
目录 前言 (5) 第一章启动GrADS 及打开文件 (5) 一.启动GrADS (5) 二.打开文件 (6) 第二章维数环境 (6) set lat|lon|lev|time val1
第二章grads基本命令2013
GRADS (Grid Analysis and Display System) 讲义（2）基本操作命令 主要内容 一、Unix和Dos环境下的命令（了解） 二、Grads基本操作命令 三、查询命令讲解 四、三类坐标简介
一、Unix和Dos环境下的命令
二、基本操作命令 命令浏览 1. open /sdfopen/xdfopen 打开数据描述文件 open *.ctl 2. d 显示一个GrADS "表达式“ 3. set 设置在绘图中所需要的环境变量（以后 讲） 4. c 清屏、换页 5. quit 退出GrADS 6.run:*.gs 7．qury(q) 查询命令（见下面的四） 8．生成图形文件 1） Enable print *.gmf …… d var print
disable print 2）printim Printim filename options (输出文件名) （任意选项） Options: Gif :输出gif格式（缺省PNG格式） Black/white:采用黑色/白色背景 xNNN/yNNN：水平分辨率 比如： printim uwind.png x1000 y800 Printim vwind.gif gif x1000 y800 white 9．Reset：除了open命令外，其它命令都被清除 10．Reinit:相当于刚进入GrADS的状态。 13. define 定义新的变量（以后讲）14．Modify（以后讲）
15.draw:一些基础绘图指令（以后讲） 16、！直接执行Unix或者DOS shell中的命令 ga>!dir *.ctl 注意：前面unix和DoS下面的命令在GrADS 中加入!都可以用。 三、三类坐标简介 1、页面坐标： 用英寸表示， 11×8.5英寸或8.5×11英寸。 2、地图坐标： 经纬度、层次、时间和变量值。 时间坐标是绝对时间格式（如：01JAN1982），变量值是一维图形的变量值坐标，如曲线图等。 3、格点坐标 指格点资料对应的格点序号。 例子： 假设已经显示了一个纬向时间剖面图： query xy2w 5.0 4.5
grads画图坐标设置
一直听到有人抱怨，GrADS的坐标轴怎么那么固定，要设置个起始间隔还不支持时间轴，要在经纬度后面加个小圆圈的度数怎么就那么难，为啥不能四周都弄上坐标轴？ 好了，你的这些抱怨将会随着你看到这个帖子而消失，下面给出这个脚本的用法介绍： 注意：在你display变量前需要先设置如下两个命令 'set xlpos -20' 'set ylpos -20' 这样能够屏蔽GrADS自带的坐标轴，否则会出现坐标轴重叠 [code=gs] 请先display变量，再运行该脚本 该脚本主要实现了自定义的坐标轴显示，您可以免费使用该脚本 该脚本的用法规则如下： #axis -param1 val1 -param2 val2... 其中，-param表示需要自定义的参数类型，val表示该参数的具体设定值 参数和参数值必须成对出现，例如 #axis -type b -position o -sinterval 2 上面的语句表示绘制类型是底部的x轴，刻度位置是朝外，每两个大的刻度之间显示两个小刻度线 #注意：-type是必选参数 所有参数如下所示： -type ：表示绘制类型，参数值有：b/l/t/r 分别表示底部，左侧，上部，右侧 -label：表示是否绘制数值标签，参数值有：on/off 分别表示绘制和不绘制 -position：表示刻度的位置，参数值有：o/i/m 分别表示外侧，内侧，中间 -start：表示刻度从该处开始绘制，参数值为该轴范围内的数字 当该轴为时间轴时，表示开始绘制的时次（1,2,3...） -end：表示刻度的结束位置，参数值范围同start，时间轴时表示结束的时刻(1,2,3...) -interval：表示刻度的间隔，隔多少值绘制一个刻度和标签 例如，当x轴表示经度110-150E，如果interval为10，默认情况下会标出 110,120,130,140,150 不给定该参数时，默认情况下，会绘制5个刻度，以此确定默认间隔 -sinterval：表示没两个大刻度之间要绘制几个小的刻度，不给定该参数则不绘制 -size：表示刻度的长度，单位是英寸，默认为0.1 -color：表示坐标轴和刻度标签的颜色，默认为1 -lfont：表示坐标轴标签的字体，默认为当前环境下设置的字体 -lsize：表示坐标轴标签的字体大小，默认为0.12 -lthick：表示坐标轴标签字体的粗细，默认为0.3 -langle：表示坐标轴标签旋转的角度，默认为不旋转 -suffix：表示需要在每个坐标轴标签后面添加的文字或者符号后缀，比如用来添加度数等-asuffix：表示当坐标轴为经纬度轴时，是否自动添加E/W/N/S/EQ这种标记，默认为添加，参数值为 on/off ，分别表示自动添加和关闭自动添加 -hoffset：表示坐标轴标签在水平方向上的偏移量，单位为英寸，正负均可 -voffset：表示坐标轴标签在垂直方向上的偏移量，单位为英寸，正负均可 -tformat：当所绘制坐标轴为时间轴时产生作用，表示要显示的时间格式
GrADS 精致绘图说
GrADS 精致绘图说
【转】GrADS 精致绘图说(一) 分类:技术文摘 2007.2.13 21:37 作者：步行者| 评论：0 | 阅读：2872 [程序见GrADS Script Library] 1. basemap.gs: basemap L | O | U 在低分辨率海岸廓线范围内用颜色覆盖陆地／海洋。适用于各种投影方式，需lpoly.asc, lpoly_hires.asc, lpoly_US.asc, opoly.asc, opoly_hires.asc文件。 其中：L(l)：覆盖陆地，O(o)：覆盖海洋， U(u)：覆盖20N-50N的墨西哥和加拿大领土（低分辨率，适用美国）， fill_color：填充色号，缺省为15，out_color：廓线的颜色号，缺省为15， hi/lo：高分辨率('set mpdset hires'，仅对15N-53N, 130W-60W区域)/低分辨率。 2. cbar.gs、cbarn.gs、cbarc.gs、cbar_l.gs和cbar_line.gs: cbarn sf vert xmid ymid cbarc center_x center_y back_color 绘制'set gxout shaded'图形的填色标尺。sf：色标尺寸，1为全尺寸，0.5为半尺寸；vert：0为水平，1为垂直；xmid,ymid：色标中心点的位置。 cbar_l -x X -y Y -n number -t text -p cbar_line -x X -y Y -c color -m mark -l linestyle -t text -p 加'set gxout line'的图例说明。其中：-x,-y：图中x和y的位置，-n：线条的数目（最多可为10条），-t：文字说明的内容（最多10条，需双引号括起），-c：线和标记的颜色，-m：定义标记；-l：定义线型，-p：用户可在图中点击给定图例的放置位置。 3. colors.gs: 为雪盖(颜色序号40~45)、降水(颜色序号50~59)及温度(颜色序号64~85)资料的shaded图设置填充色。 【转】GrADS 精致绘图说(二)
GrADS绘图软件安装及入门
GrADS绘图软件安装于入门
目录 第一章GrADS绘图软件概述 1.GrADS绘图软件简介 2.GrADS绘图软件的安装（windows环境） 3.1在windows环境下安装GrADS软件包第二章GrADS绘图模板 1.GrADS示例演示 1.1 启动GrADS 1.2 退出GrADS 1.3 示例演示GrADS命令的使用
第二章GrADS绘图软件概述 1GrADS绘图软件简介 The Grid Analysis and Display System(GrADS) 是一套应用广泛、使用方便的科学数据绘图软件包。其主要特点： ●GrADS属于自由软件，可以从Internet上免费获得。 ●可运行于各种Windows 和Unix工作平台。 ●GrADS可用于4D数据的分析。既经度、纬度、层（气压层、高度层等） 和时间/xyzt 4维。数据可以是格点化的数据或离散点数据。GrADS 特别适用于气象类数据的分析。但也完全可以用于更广泛类型的数据分 析。 ●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、windows metafile 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 2.1 GrADS在Internet上的主页 GrADS主页地址： 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， 2.2 windows环境下GrADS资源 ●grads-2.0.a7.oga.3-win32_superpack.exe——GrADS软件包安装执 行程序。目前在windows环境下较新的版本为GrADS第2.0版。 ●下载GrADS演示数据： 从下载： 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 3.1在windows环境下安装GrADS软件包 运行上述可执行文件（双击）(grads-2.0.a7.oga.3-win32_superpack.exe)进
GrADS站点资料的使用
GrADS站点资料的使用 台站型离散资料画图的一般原则 1、把台站资料r.dat写成二进制文件r.grd 一般而言，台站资料都是文本格式的，须用专门的程序写成带有站号、经度、纬度等的二进制文件。 例如：对某一时次的降水资料r.dat有如下形式： lon lat Precipitation 119.8 30.6 0 119.8 30.616 0 119.8 30.632 0 119.8 30.648 0 119.8 30.664 0 119.8 30.68 0 119.8 30.696 0 119.8 30.712 0 119.8 30.728 0 119.8 30.744 0 119.8 30.76 0 119.8 30.776 0 。。。。。。 该数据只有一个时次 则相应的程序stn.f如下： parameter(n=10201) integer r1(n) real lat(n),lon(n),r(n) character*8 zh(n) open(1,file='d:\common\1.txt',form='formatted',status='old') do i=1,n read(1,*)lon(i),lat(i),r1(i) r(i)=r1(i) enddo do i=1,n zh(i)=char(i) enddo !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! open(9,file='d:\common\r.grd',form='binary',status='unknown') open(99,file='d:\common\rr.txt') do 100 i=1,n tim=0.0 nlev=1 nflag=1
第四章Grads数据资料转换和数据描述文件2013解析
G r ADS (Grid Analysis and Display System) 讲义（4） 内容提要 一、GrADS所能处理的数据格式 二、数据资料的准备（binary） ASCII码数据文件向二进制数据文件的转换 三、数据描述文件的构成 四、其它数据文件简介（netCDF/GRIB） 五、GrADS控制文件简介
一、GrADS所能处理的数据格式 --Binary：自制，直接、顺序存取，Fortran 可以读写。*.grd --netCDF（自描述）：精确性好，便于传输；*.nc --GRIB：压缩率高。*.grb --HDF-SDS（卫星资料） --ASCII（台风路径） --站点 --BUFR（V1.9版本）：二进制通用数据表示格式（BUFR），用于非格点气象数据的保存，便于网络传输，是世界气象组织（WMO）规定的标准格式，目前使用的常规气象资料数据以及雷达、卫星数据资料转换为BUFR格式 二、Binary格式介绍 1、简介 1）GrADS最基本的数据格式； 2）常用后缀：*.grd,.bin,.dat；
3）可用fortran读写； 4）一般为二进制无格式文件(form=‘unformatted’)； 5）访问形式 直接（access=‘direct’） 顺序（access=sequential）--ctl文件中说明6）格式说明由数据描述文件(*.ctl)描述； 数据资料———数据描述文件———GrADS 翻译器 注意：数据文件和数据描述文件是分开的。后者为纯文本格式，可用一般的编辑器产生（如记事本等）； 2、GrADS中数据的存放形式 1）5-D的数据集 （x，y）,z,VAR,t
GrADS绘图软件使用手册
GrADS绘图软件实用手册 2002年1月
目录 第一章GrADS绘图软件概述 1.GrADS绘图软件简介 2.Internet上的GrADS资源 2.1GrADS在Internet上的主页 2.2windows环境下GrADS资源 3.GrADS绘图软件的安装（windows环境） 3.1在windows环境下安装GrADS软件包 X server 的安装 第二章GrADS绘图模板 1.GrADS示例演示 1.1 启动GrADS 1.2 退出GrADS 1.3 示例演示GrADS命令的使用 2.GrADS绘图模板 3.GrADS模板的高级应用 GrADS描述语言 GrADS高级模板的应用 第三章GrADS数据格式 1.格点数据描述文件 1.1 数据描述文件各项解释 1.2 生成model.le.dat和model.le.ctl文件的程序代码片段 2.站点数据的格式 附录 1.如何精确控制图形输出的尺寸—Landscape纸型 2.台站资料的显示 3.Linux环境下的安装
第二章GrADS绘图软件概述 1GrADS绘图软件简介 The Grid Analysis and Display System(GrADS) 是一套应用广泛、使用方便的科学数据绘图软件包。其主要特点： ●GrADS属于自由软件，可以从Internet上免费获得。 ●可运行于各种Windows 和Unix工作平台。 ●GrADS可用于4D数据的分析。既经度、纬度、层（气压层、高度层等） 和时间/xyzt 4维。数据可以是格点化的数据或离散点数据。GrADS 特别适用于气象类数据的分析。但也完全可以用于更广泛类型的数据分 析。 ●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、windows metafile 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 2.1 GrADS在Internet上的主页 GrADS主页地址：https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/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。 2.2 windows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://https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/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X SERVER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：
GrADS绘图学习技巧与实例
以下技巧总结都是笔者从学习实践过程中总结出来的，基本的问题。不求全面，希望对读者学习有用，如果有问题，敬请留言指正，以促进交流学习！ 1、软件综述：grads软件是一款绘图软件除了绘制图形，还可以提取数据，主 要应用是在大气科学中，当然只要是数据处理成grads能够读取的数据文件就可以进行相关绘图。软件版本问题，软件本身不是很大，我接触到1.8、1.9、 2.0版本的，1.8版本的安装很多情况还要修改环境变量、1.9版本的不识别 ‘sdfopen’命令，最稳定的版本是2.0版本，所以笔者推荐学习者安装2.0版本，选择默认安装路径就可以。 2、文件类型简述：grads处理的是网格数据，可以处理的数据类型有：grd、 grib、nc（海洋常用的数据），cdf（雷达卫星数据），其中nc、cdf数据都是自带描述文件，不需要ctl，grib数据要通过命令生成ctl、index数据才可以调用，常用的是grd数据，需要ctl。 3、数据文件转换：grads软件识别的数据是二进制无格式数据，文件类型是 ‘binary’，写入和生成时是不需要格式的如read(20) sst(i,j,iz,it),20为文件号，通常是十进制数据与grd数据间转换，这里给一个grd转换成txt数据的fortran程序： parameter(nx=56,ny=41,nz=1,nt=360) dimension sst(nx,ny,nz,nt) real sst open(15,file='sst.grd',form='binary') ！固定的用form=‘binary’就是二进制数据open(16,file='sst.txt') ！新建txt文件 do it=1,nt do iz=1,nz read(15) ((sst(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) ！read后只有文件号，数据是无格式的 enddo enddo do it=1,nt do iz=1,nz write(16,*) ((sst(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny) ！输出时是txt文件可直接看的数据，有格式输出，有* enddo enddo
大气所的GrADS手册
中国科学院大气物理研究所 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
National Key Laboratory of Numerical Modelling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics ( LASG ) Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences
Technical Report
GrADS使用手册
LASG 编
中国科学院大气物理研究所
大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
（ LASG ）
https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,
关于本手册
本手册是在 1995 年张洪编写的《GrADS 气象图形系统使用方法》及其它相关文档的基础上 汇编而成。主要介绍了 GrADS 的基本用法、使用技巧、及与 GrADS 相关的绘图技术。本 手册将根据软件发展不定期进行修订。
版权
本手册版权属中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验 室（LASG） 。本手册可免费下载及使用。
本手册的维护与更新
本手册由王军负责维护与更新，如果有什么意见和建议，请与他联系，或在论坛上讨论。 Email : wjun@https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,
有用的链接
GrADS Homepage ： GrADS Script Library： 本手册下载： GrADS 中文讨论区： https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/grads/ https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/grads/gadoc/library.html https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/atmos/gadoc/library.html （本地） https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/grads/index.html https://www.wendangku.net/doc/981323209.html,/cgi-bin/forum/forums.cgi?forum=3
致谢
感谢张洪编译了《GrADS 气象图形系统使用方法》 。 感谢 funny 对本手册耐心细致的修订工作，以及在论坛上给予大家的热情帮助。
GRADS学习
”Grads”教学中的一些体会 李丽平 目前有很多流行的绘图软件，如MICAPS、Grapher、Excel、GrADS、Surfer、NCL、MATLAB等，不同的软件有其不同的特点和优势。GrADS不仅能够绘制图形、进行简单统计计算、物理量的计算，还可进行数据格式的转换。当前气象学研究中许多格点资料（如NCEP/NCAR和ECWMF资料）均需用GrADS软件进行处理，该软件因此也成为气象、海洋专业科研工作者和高校学生做研究论文使用最广泛的的绘图软件之一，并成为本科生和函授研究生必须选修的一门课程。 GrADS作为一门应用性的课程，内容包含了若干命令，在学时有限的情况下，如何让学生在短时间内掌握其中最核心的内容，做到尽快入门，这是教学中值得研究的一个重要问题。本文是作者根据多年教授GrADS课程的教学经验，从一个宏观的角度去引导学生如何尽快掌握GrADS的精华，这对于初学者的学习起到一个引导的作用，对于已经学习了GrADS 课程，但还未更多使用这一软件的同学，起到进一步理清思路，凝练重点，促进知识巩固的作用。 1 GrADS学习中的几个重点命令 1.1 GrADS作图的一般步骤 GrADS作图一般包括四个步骤，即打开数据描述文件、输入GrADS内部命令、保存图形、退出GrADS。 1.2 几个重要的GrADS命令 1）打开文件的命令（open/sdfopen/xdfopen） 主要用于打开数据描述文件或者数据文件，命令形式为 ga->open data.ctl ga->sdfopen u.nc ga->xdfopen wind.ddf 2）查询命令（query或者q）