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MICAPS第四类数据格式Python处理库的实现和应用

MICAPS第四类数据格式Python处理库的实现和应用

MICAPS第四类数据格式Python处理库的实现和应用作者:朱枫袁鹏艳段中夏来源:《河南科技》2017年第23期摘要:本文基于Python语言设计和实现了MICAPS第四类数据格式的通用接口库Diamond4,包含数据读写,格点到站点的插值,数据格式转换等功能。

Diamond4库简洁高效,可有效支持对MICAPS数据的本地开发。

最后展示了Diamond4库结合其他Python第三方库在新乡市气象台本地业务应用的两个实例:结合Bokeh库的多模式站点两米温度的自动提取和结合Arcpy库的多模式降水对比邮票图的自动生成。

关键词:MICAPS;第四类数据;Diamond4库中图分类号:P451 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2017)12-0152-03The Implementation and Application of a Python Libraryfor MICAPS Fourth Format DataZhu Feng1 Yuan Pengyan2 Duan Zhongxia1(1.Xinxiang Meteorological Bureau,Xinxiang Henan 453003;2.Yanjin Meteorological Bureau,Yanjin Henan 453200)Abstract: We designed and implemented a Python library named Diamond4 for processing the MICAPS fourth format data. The library consists the utilities of data writing and reading, grid-to-station data extraction, format conversion et al. which will efficiently support the native development on the MICAPS data. The last showed Diamond4 library combined with other Python third party libraries in two instances of local meteorological station business application in Xinxiang city: Combining site of multi mode Bokeh base two meters temperature automatic extraction and combination of Arcpy library multi mode contrast stamp for automatic generation of precipitation.Keywords: MICAPS;fourth format data;Diamod4 library分气象信息综合分析和处理系统MICAPS(Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System)是我國气象业务的基础软件[1],其中第四类数据是MICAPS系统自定义的格点数据格式。

MICAPS数据格式(全部)剖析

MICAPS数据格式(全部)剖析

3.
等值线可以被限制在一个剪切区域内。 剪切区域由一个闭合折线定义, 该折线构成
剪切区域的边缘。这个折线由剪切区域边缘线上的点数及各点的经纬度决定。
4.
当填的是地面要素时,文件头中的“层次”变为控制填图格式的标志:
-1
表示填 6 小时降水量。当降水量为 0.0mm 时填 T,当降水量为 0.1-0.9 时填
志 2(均为整数) 24 小时变温 24 小时变压
注:
缺值时用 9999 表示,以后相同。
站点级别表示站点的放大级别, 即只有当图象放大到该级别时此站才被填图。 以
后相同。
当标志 1 为 1,标志 2 为 2 时,说明后面有 24 小时变温变压。否则说明后面没
有 24 小时变温变压。
例子:
diamond 1 99 年 06 月 15 日 08 时地面填图 99 06 15 08 3016 50468 127.45 50.25 166 16 7 340 6 975 4 8 0.1 38 7 600 9.1 25.0 0 14.7 9999 9999 1 2 1 -3 52533 98.48 39.77 1478 1 8 0 0 98 7 8 0.01 30 8 2500 10.7 30.0 60 16.8 27 9999 1 2 2 3 52652 100.43 38.93 1483 4 8 270 3 115 11 6 0.5 30 4 2500 12.6 15.0 61 16.0 24 17 1 2 1 2
A1.3 第三类数据格式:通用填图和离散点等值线 (注意:数据中一定不能有经纬度相同的站点,否则生成三角网时将出错)
文件头: diamond 3 数据说明(字符串) 年 月 日 时次 等值线条数(均为整数) 等值线值 1 等值线值 2 数)

预报员竞赛Micaps操作备战准备

预报员竞赛Micaps操作备战准备

交互制作类
• 修改天气图(掌握基本交互符号、中尺度分析工具箱使用) 天气符号绘制 槽、线条绘制 锋线(冷、暖、静止、锢囚)绘制 高低中心、冷暖中心 35度高温线、霜冻线 箭头 双实线 闭合线条 图案或气象填充 添加等值线 修改等值线 撤销操作、删除操作 制作预报产品 制作gif动画(数值产品动态gif、云图gif) 制作综合图(一般综合图、带参数启动)
• 1、地面观测 1类格式(属性板、属性栏)
要素隐现 监测设置:地面图模块提供监视显示功能,可以通过属性窗口启动该功能,也 可以在设置文件中设定自动启动该功能。在监视设置栏中,设置显示大风、低温、高 温、降水、能见度、强天气任何一项为true,则进入监视显示状态,系统将丌断以丌同 颜色闪烁显示符合指定条件的要素。可以通过属性控制设置监视条件,也可以通过设 置自动更新为true,自动检查是否有新资料到达,如果有新资料,将自动显示,并使用 当前所有设置。 分级和自动分级显示:通过属性设置,可以启用分级和自动分级功能,并设置分 级属性,也可以直接修改配置文件,默认该功能自动启用(缺省安装该功能丌启用)。 使用分级而丌使用自动分级,可以直接设定显示级别,如果启用自动分级,则按照地 图放大比例,自动显示丌同级别站点。自动分级比例为一组整数,奇数为站点级别, 偶数为地图放大比例,相应地图比例,显示相应级别以上站点。 三线图显示:在属性设置中选择地面三线图,将其属性设置为true,则弹出地面 三线图显示窗口,在主窗口移动鼠标,选择站点,窗口将显示该测站的地面三线图。 显示时间长度可以通过时间选择改变。 三线图时间轴可以选择向前或向后,默认状态左侧为新时间,时间间隔可以重新 选择,选择时间、改变窗口大小等属性后,已经绘制的图形使用新的属性重新绘制。 三线图下方的地面填图可以选择只填云量和风,也可以选择填全部信息。 资料统计:地面图模块提供数据统计功能,可以通过属性窗口启动该功能。显 示该窗口时,可以选择统计阈值,显示符条件的站点数。

micaps 数据格式

micaps 数据格式

A1.1 第一类数据格式: 地面全要素填图数据文件头:diamond 1 数据说明(字符串)年月日时次总站点数(均为整数)注:此类数据用于规范的地面填图数据:区站号(长整数)经度纬度拔海高度(均为浮点数)站点级别(整数)总云量风向风速海平面气压(或本站气压) 3小时变压过去天气1 过去天气 2 6小时降水低云状低云量低云高露点能见度现在天气温度中云状高云状标志1 标志2(均为整数) 24小时变温 24小时变压注:缺值时用9999表示,以后相同。

站点级别表示站点的放大级别,即只有当图象放大到该级别时此站才被填图。

以后相同。

当标志1为1,标志2为2时,说明后面有24小时变温变压。

否则说明后面没有24小时变温变压。

例子:diamond 1 99年06月15日08时地面填图99 06 15 08 301650468 127.45 50.25 166 16 7 340 6 9754 8 0.1 38 7 600 9.1 25.0 014.7 9999 9999 1 2 1 -352533 98.48 39.77 1478 1 8 0 0 98 7 8 0.0130 8 2500 10.7 30.0 60 16.8 27 9999 1 2 2 352652 100.43 38.93 1483 4 8 270 3 115 11 6 0.5 3 0 42500 12.6 15.0 61 16.0 24 17 1 21 2注意:地面自动站数据如果写为该类格式,可以在文件说明中加入可以识别的文字,默认使用“自动”作为识别文字,但自动站文件名定义可以使用8.3格式的“年月日时.000”或10.3的“年月日时分.000”格式,文件名定义规则主要用于时间变化曲线的显示。

不支持“月日时分.000”的文件命名格式。

A1.2 第二类数据格式: 高空全要素填图文件头:diamond 2 数据说明(字符串)年月日时次层次总站点数(均为整数)注:此类数据用于规范的高空填图数据:区站号(长整数)经度纬度拔海高度(均为浮点数)站点级别(整数)高度温度温度露点差风向风速(均为浮点数)例子:diamond 2 95年11月24日250Hpa高空填图95 11 24 20 250 34503496 1.68 52.68 14 1 1031 -56 8 220 3307145 2.02 48.77 168 1 1040 -56 9999 220 2061052 2.17 13.48 227 1 1093 -43 9999 290 1960680 5.52 22.78 1362 1 1070 -51 9999 255 3707180 6.22 48.68 217 1 1043 -57 9999 215 506610 6.95 46.82 491 1 1043 -56 13 80 7A1.3 第三类数据格式:通用填图和离散点等值线(注意:数据中一定不能有经纬度相同的站点,否则生成三角网时将出错)文件头:diamond 3 数据说明(字符串)年月日时次层次等值线条数(均为整数)等值线值1 等值线值2 平滑系数加粗线值(均为浮点数)剪切区域边缘线上的点数(整数)边缘线上各点的经度值1 纬度值1 经度值2 纬度值2 (均为浮点数)单站填图要素的个数总站点数(均为整数)注:1. 此类数据主要用于非规范的站点填图。

MICAPS第四类数据格式Python处理库的实现和应用

MICAPS第四类数据格式Python处理库的实现和应用


要: 本文基 于P y t h o n 语 言设计 和 实现 了MI C A P S 第四类数据格式 的通 用接 口库 D i a m o n d 4 , 包含数据读 写 ,
格 点到站 点的插 值 , 数 据格 式转换 等功 能。D i a m o n d 4库 简洁高效 , 可有 效 支持 对 M I C A P S 数据 的本地 开发 。
Th e l a s t s h o we d Di a mo n d 4 l i b r a y c r o mb i n e d wi t h o t h e r Py t h o n t hi r d p a ty r l i b r a r i e s i n t wo i n s t a n c e s o f l o —
国家气象信python是一门简洁且功能强大的开源编程语言因息中心通过cmacast卫星系统下发的多种气象实况数其活跃的社区支持涌现了大量优秀的第三方库涵盖了据和数值预报模式结果通常最终被解码成第四类格网络编程数据库嵌入式游戏等多个领域尤其在科式供micaps系统可视化呈现或处理
总6 2 5 期 第十 二期 2 0 1 7 年1 2 月
c a l me t e o r o l o g i c a l s t a t i o n b u s i n e s s a p pl i c a t i o n i n Xi n x i a n g c i t y :Co mb i n i n g s i t e o f mu l t i mo d e Bo k e h b a s e t wo me t e r s t e mp e r a t u r e a u t o ma t i c e x to mb i n a t i o n o f Ar c p y l i b r a y mu r l t i mo d e c o n t r a s t s t a mp

Micaps数据服务器说明(正式文档)

Micaps数据服务器说明(正式文档)

Micaps数据服务器说明一数据服务器安装以及环境要求1.1 环境要求1)硬件:内存至少1G,数据服务器软件所在硬盘的剩余空间至少为10G;存放数据的硬盘剩余空间至少100G;2)软件:windows2000,windows xp ,windows 2003 server,建议装在windows 2003 server上。

1.2 拷贝安装程序从光盘中的“数据接口”目录下拷贝micapsserver3文件夹到本地目录,要求本地目录长度不能超过20个字符,本地目录名中只能包含字母和数字,中间不能包括空格,括号,点号等特殊字符。

1.3 执行初始化配置程序运行bin目录下的MicapsDataServerConfig.exe,出现以下界面:点击菜单中的“安装初始化配置”,弹出以下界面:请设置好CMACAST数据访问方式,默认为虚盘访问方式,需要指定实际的虚盘路径。

也可以选择采用ftp访问方式,此时需要填入FTP服务器的ip地址、端口、用户名、密码信息,其中端口默认为21。

此外需要配置以下目录信息(注意:请确认选择或者输入的目录是有效的):1)原始数据存放根目录用于存放MICAPS数据服务器获取到的原始数据;2)原始数据备份存放根目录用于存放从MICAPS数据服务器获取到的原始数据的备份;3)产品数据存放根目录用于存放经MICAPS数据数据服务器处理后的产品;4)产品数据备份存放根目录用于存放MICAPS数据服务器处理后的产品的备份。

配置好上述信息后,点击保存,程序自动执行配置程序以及在指定目录下创建产品文件目录。

至此,安装和配置基本完成。

1.4 从数据接口2.0向MICAPS数据服务器3.0版本过渡如果目前业务中还存在正常运行的2.0数据接口,并且已经满足了当前业务的需求,则2.0版数据接口中一些文件可以给3.0数据服务器共用,以便3.0版本能快速满足当前业务需求。

2.0版本和3.0版本可以共用的配置文件有:1)limitdm.txt:地面极值检查中各要素的临界值表2)limitgk.txt:高空极值检查中各要素临界表3)aaxxdat.dat:地面站号表4)data3dm.txt:第三类数据的参数文件5)pwaread.tx:客观分析范围6)ttaadat.dat:高空站号表7)data3gk.txt:第三类数据的参数文件8)pwareag.dat: 高空客观分析范围9)physic.txt: 各物理量等值线参数10)ts.dat 查算沙氏指数表在两个版本中,上述文件都存放在datatran目录下。

Micaps数据格式

Micaps数据格式
第四类数据格式:用于格点等值线
diamond 4 屏幕上需显示的内容 年 月 日 时次 时效 层次 经度格距 纬度格距 起始经度 终止经度 起始纬度 终止纬度 X-DIM Y-DIM 等值线间隔 等值线起始值 终止值 平滑系数 加粗线值
第五类数据格式:用于 TLOGP 和剖面图 diamond 5 屏幕上需显示的内容 年 月 日 时次 总站点数 区站号 经度 纬度 跋海高度 单站内容长度 百帕 高度 温度 露点 风向 风速 百帕
放缩系数(5 个字符) 图象种类(2 个字符):1-红外;2-雷达拼图;3-地形图;4-可见光;5
-水汽 对照表文件名(12 个字符) 系统保留(16 个字符) (文件头部分共 128 个字符) 下面是 256 级灰度表示值···
第十四类数据格式:用于记录修改后的等值线 diamond 14 屏幕上要显示的内容 年 月 日 时次 时效 LINES: 条数 线宽 点数 X Y Z··· 标号 个数 X Y Z··· ··· LINES_SYMBOL: 条数 编码 线宽 点数 NoLabel 0 ··· SYMBOLS: 个数 编码 X Y Z 风向角度或字符串 ··· CLOSED_CONTOURS: 个数 线宽 点数 X Y Z···
第二类数据格式:用于高空填图 diamond 2 屏幕上需显示的内容 年 月 日 时次 层次 总站点数 区站号 经度 纬度 拔海高度 站点级别 高度 温度 温度露点差 风向 风速
第三类数据格式:用于通用填图和离散点等值线 diamond 3 屏幕上需显示的内容 年 月 日 时次,层次,线条数 等 值线值 1 等值线值 2 ...... 平滑系数,加粗线值,裁剪框的点数,经纬度值 1,经纬度值 2, ...... 单站内容长度 总站点数 区站号 经度 纬度 拔海高度 量值

数据格式

数据格式

Japan(日本)
height(4) 高度格点场 height-p(3) 高度格点填图,等值线条数设为0 pressure(4) 气压格点场 pres-p(3) 气压格点填图,等值线条数设为0
kwbc(华盛顿)
height(4) 高度格点场 height-p(3) 高度格点填图,等值线条数设为0 temper(4) 温度格点场 temper-p(3) 温度格点填图,等值线条数设为0
ecmwf (欧洲中心)
height(4) 高度格点场 height-p(3) 高度格点填图,等值线条数设为0 temper(4) 温度格点场 temper-p(3) 温度格点填图,等值线条数设为0 pressure(4) 气压格点场 pres-p(3) 气压格点填图,等值线条数设为0 wind(2) 风场 uv(11) 流场






物理量:physic(下面的子目录里) 散度:div 涡度:vor 垂直速度:ww 比湿:sq 水汽平流:qav 水汽通量:qflux 水汽通量散度:qfluxd 相对湿度:rh 假相当位温:qse 温度平流:tav 涡度平流:vorav K指数:ki 沙氏指数:si 山崎指数:ky 所有标量数据的目录名后加上一-p即 为填图数据目录(3)
High目录
plot(2) 高空全要素填图 height(4) 高度客观分析场 height-p(3) 高度离散点分析 temper(4) 温度客观分析场 temper-p(3) 温度的离散点分析 dh(4) 变高离散点分析 dt(4) 变温离散点分析 t-td(4) 温度露点差客观分析场 t-td-p(3) 温度露点差离散点分析 vv-p(3) 全风速离散点分析 vv(4) 全风速客观分析场 uv(11) 流场客观分析 tlogp(5) Tlogp图数据
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数据格式说明第一类数据格式:
用于地面填图diamond 1屏幕上需显示的内容____年__月__日时次总站点数区站号经度纬度拔海高度站点级别总云量风向风速海平面气压(本站气压)3小时变压过去天气1过去天气2 6小时降水低云状低云量低云高露点能见度现在天气温度中云状高云状船向船速第二类数据格式:
用于高空填图diamond 2屏幕上需显示的内容____年__月__日时次层次总站点数区站号经度纬度拔海高度站点级别高度温度露点差风向风速第三类数据格式:
用于通用填图和离散点等值线diamond 3屏幕上需显示的内容____年__月__日时次,层次,线条数等值线值1等值线值2 ......平滑系数,加粗线值,裁剪框的点数,经纬度值1,经纬度值2,......单站内容长度总站点数区站号经度纬度拔海高度量值第四类数据格式:
用于格点等值线diamond 4屏幕上需显示的内容____年__月__日时次时效层次经度格距纬度格距起始经度终止经度起始纬度终止纬度X-DIM Y-DIM等值线间隔等值线起始值终止值平滑系数加粗线值第五类数据格式:
用于TLOGP和剖面图diamond 5屏幕上需显示的内容____年__月__日时次总站点数区站号经度纬度跋海高度单站内容长度百帕高度温度露点风向风速百帕第六类数据格式:
用于传真图1728 X 2400的点阵文件名按国际电码规定命名第七类数据格式:
用于台风路径diamond 7屏幕上需显示的内容台风名称台风编号发报中心总项数____年__月__日时次时效中心经度中心纬度中心最低气压风速七级风圈半径十级风圈半径移向移速最大第八类数据格式:
用于城市站点预报diamond 8屏幕上需显示的内容____年__月__日时次时效总站点数区站号经度纬度拔海高度天气现象风向风速最低温度最高温度天气现象风向风速第九类数据格式:
用于底图投影变换(不可定义为综合图)diamond 9投影方式标准经度标准纬度X放大系数Y放大系数X预先保留预先保留本轮廓线点数标识字符串颜色线宽线型{X Y}···或者:
diamond 900000本轮廓线点数标识字符串颜色线宽线型{经度纬度}···四种投影的缺省标准配置如下:
投影种类投影编码标准经度标准纬度X放大系数偏移Y偏移放大系数XYLambert 1 79
29.999
1.899
1.899-581 -
3411.5999Mecator 2无影响0
0.558
0.5
73478.0
1276.0bbq 3 20无影响
0.25
0.25 00nbq 4 20无影响
0.25
0.25 00系统定义的地图文件和参数文件:
1.LAMBERT lambertM.dat para
1.dat
2.MECATOR mecatorM.dat para
2.dat
3.BBQ bbqMapXY.dat para
3.dat
4.NBQ nbqMapXY.dat para
4.dat云图左下角经纬度(
86.4,
1.3)第十类数据格式:
用于综合图定义(不可再次定义为综合图)diamond 10综合图中所含的图类数数据文件路径可带统配符的文件名数据类型代码···第十一类数据格式:
用于流线图diamond 11屏幕上需显示的内容____年__月__日时次时效层次经度格距纬度格距起始经度终止经度起始纬度终止纬度X-DIM Y-DIM第十二类数据格式:
用于单点雷达图象(待定义)第十三类数据格式:
用于图象(卫星云图、雷达拼图、地形图等)diamond (8个字符) 13(3个字符)屏幕上需显示的内容(40个字符)年(5个字符)月(3个字符)日(3个字符)时次(3个字符)X方向图象大小(5个字符)Y方向图象大小(5个字符)图象左下角经度坐标(8个字符)图象左下角纬度坐标(8个字符)投影方式(2个字符):
1-lambert;2-mecator;3-bbq;4-nbq;放缩系数(5个字符)图象种类(2个字符):
1-红外;2-雷达拼图;3-地形图;4-可见光;5-水汽对照表文件名(12个字符)系统保留(16个字符)(文件头部分共128个字符)下面是256级灰度表示值···第十四类数据格式:
用于记录修改后的等值线diamond 14屏幕上要显示的内容____年__月__日时次时效LINES:
条数线宽点数X Y Z···标号个数X Y Z······LINES_SYMBOL:
条数编码线宽点数NoLabel 0···SYMBOLS:
个数编码X Y Z风向角度或字符串···CLOSED_CONTOURS:
个数线宽点数X Y Z···标号个数X Y Z······STATION_SITUATION站号属性···第十五类数据格式:
用于调色板设置diamond 15屏幕上显示内容序号红色成分值绿色成分值蓝色成分值···系统色彩配置说明:
0-1清屏色和传真图颜色2-255云图256-272线条273-289底图290-321填图322-338符号339 TLOGP站点色彩340
3、1
6、17类站圈颜色341 17类中的汉字底图:
274轮廓线颜色,275经度纬度线的颜色,279河流地面填图:
风290温度291现在天气292能见度293露点294总云量295高云状296中云状297低云状298低云高299气压300 3小时变压301过去天气一302过去天气二303低云量304 6小时雨量305站点306高度307离散点填图值308(-) 309(0) 310(+)高空填图:
风311温度312高度313露点314符号:
雨雪322冻雨、冰雹、沙暴323风雾324阴、晴、多云325注326L/G327 N/D328槽线329暖锋330冷锋331固球锋332高温区333霜冻334划线中间结果335划线确认后336霜冻点337第十六类数据格式:
用于确定预报区域的站点diamond 16 stations总站点数区站号纬度经度级别···第十七类数据格式:
用于站点信息diamond 17 STATION总站点数区站号纬度(度分)经度(度分)高度级别单站内容长度{单站内容}···第十八类数据格式:
用于数值预报剖面图diamond 18屏幕上需显示的内容____年__月__日时次时效等分数等值线间隔等值线起始值终止值平滑系数加粗线值显示层格点场(全路径文件名)层数格点场(全路径文件名)···第十九类数据格式:
用于初始化参数文件(不可定义为综合图)diamond 19显示中心位置的经度显示中心位置的纬度放大倍数地图数据文件名要素设置缺省值定义如下:
#define OBSERVATION_NONE 0X0000#define OBSERVATION_WIND 0X00001#define OBSERVATION_TEMPTURE 0X00002#define OBSERVATION_HEIGHT 0X00004#define OBSERVATION_DEW_POINT 0X00008#define OBSERVATION_CLOUD_VOLUME 0X00010#define
OBSERVATION_PRESSURE 0X00020#define
OBSERVATION_CHANGED_PRESSURE_3H 0X00040#define
OBSERVATION_LAST_WEATHER_1 0X00080#define
OBSERVATION_LAST_WEATHER_2 0X000100#define
OBSERVATION_RAIN_FALL_6H 0X000200#define OBSERVATION_LOW_CLOUD_FORM 0X000400#define OBSERVATION_LOW_CLOUD_VOLUME 0X000800#define
OBSERVATION_LOW_CLOUD_HEIGHT 0X001000#define
OBSERVATION_TRANSPARENCY 0X002000#define
OBSERVATION_CURRENT_WEATHER 0X004000#define
OBSERVATION_MIDDLE_CLOUD_FORM 0X008000#define
OBSERVATION_HIGH_CLOUD_FORM 0X000100#define
OBSERVATION_STATION_ID 0X000200#define OBSERVATION_SHIP_DIRECTION 0X000400#define
OBSERVATION_SHIP_SPEED 0X000800#define OBSERVATION_ALL
0XFFFFMICAP主要功能
1.资料显示l地面填图l高空填图l通用填图l格点等值线l流线l离散点等值线l台风路径l传真图l卫星云图l雷达资料lTlnP图l站点空间剖面图l格点空间剖面图l站点信息
2.图形操作l放大l缩小l动画l漫游l隐现l翻页
3.图形编辑l修改等值线l修改站点预报
4.预报制作l城市预报产品制作l区域预报产品制作。

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