Grads脚本语言在格点资料转化中的应用

５ Ｍｉｃａｐｓ 格点数据向 Ｇｒａｄｓ 格点数据格式的转换
由于 Ｍｉｃａｐｓ 格点数据是从高纬到低纬存放， 而 Ｇｒａｄｓ 要求格点数据 从低纬到高纬存放， 因此， Ｍｉｃａｐｓ 格点数据读出来后不能直接写成 Ｇｒａｄｓ 格点数据。需要把后读出的低纬数据先写入文件， 而先读出的高纬数据 后写入文件。其程序流程图见图 １。
关键词： Ｇｒａｄｓ 语言； 气象信息； 资料转化
中图分类号： Ｐ４０９
文献标识码： Ａ
Ｇｒａｄｓ（ Ｇｒｉｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｓｙｓｔｅｍ） 是一套应用广 泛 、使 用 方 便 的科学数据绘图软件包， 是当今国内外气象科研领域通用的标准图形环 境之一。Ｇｒａｄｓ 并不是直接使用“数据文件”， 而是通过“描述文件”间接使 用“数据文件”， 在将数据集转化成相应 Ｇｒａｄｓ 格式的数据集时， 通常的做 法 是 先 用 Ｆｏｒｔｒａｎ 语 言 或 Ｃ 语 言 编 写 专 门 的 转 化 程 序 将 数 据 集 按 照 Ｇｒａｄｓ 的格式写成数据描述文件和二进制的数据集．ｄａｔ 文件， 然后再启动 Ｇｒａｄｓ 系统进行绘图和分析。其缺点在于进行数据转化和分析时要来回 进行环境切换， 而且， 还要求操作人员必须熟悉 Ｆｏｒｔｒａｎ 语言或 Ｃ 语言编 程。本文以 Ｍｉｃａｐｓ 格点资料转化为例， 直接用 Ｇｒａｄｓ 脚本语言把数据集 转化成 Ｇｒａｄｓ 格式的数据文件， 以减少操作过程中不断切换系统的麻烦 和困难。
ｔ２＝ｓｕｂｌｉｎ（ ｔ１， ２） ｋ＝０
ｗｈｉｌｅ （ ｋ＜ １０） － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ④分 离 文 本 文 件 中 的 每
行 １０ 个数据
ｋ＝ｋ＋１
ｓ＝ｋ＋ｉ＊１０
ｖ．ｚ．ｓ＝ｓｕｂｗｒｄ（ ｔ２， ｋ） ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ④
４ Ｇｒａｄｓ 自定义函数的调用
在 Ｇｒａｄｓ 中， 函数用 ｆｕｎｃｔｉｎｏ ｎａｍｅ（ ｖａｒｉａｂｌｅ１， ｖａｒｉａｂｌｅ２， …） 语 句 来 定 义函 数 记 录 。 从 定 义 的 函 数 体 返 回 到 调 用 时 用 ｒｅｔｕｒｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ 返 回 记 录， 其中 ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ 是可选项， 若不给出， 只返回 ＮＵＬＬ 字符串。函数的结 果用 ｒｅｔｕｒｎ 命令的 ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ 表达式给出结果。函数和调用程序 可 以 在 同一程序单元中， 也可以不在同一程序单元中。在同一程序单元中调用 函数时要用函数名直接调用， 函数和调用程序单元不在同一程序单元时 要用函数所在程序单元的程序名进行调用。当函数被调用时， 如果给出 的参数数量少于定义函数中的变量个数， 则剩余的变量为初值化。若参 量数多于函数定义中的变量数， 则多余的参量放弃不用。函数中的变量 一 般 是 局 部 变 量 ， 其 值 不 带 出 函 数 ， 只 有 用 全 局 变 量（ 下 划 线“＿”打 头 的 变量） 可将其值带出函数之外供全局使用。
杨建民， 王宗仁， 张红英 Ｇｒａｄｓ 脚本语言在格点资料转化中的应用
本刊 Ｅ－ ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ 信息技术
ｆｉｌｅ＝ｓｕｂｗｒｄ（ ａｒｇｓ， １） 把 ａｒｇｓ 的第一个字串内容赋给 ｆｉｌｅ
ｉｆ（ ｆｉｌｅ＝‘’） 判断 ｆｉｌｅ 是否为空， 若为空， 则显示‘没有 指 定 Ｍｉｃａｐｓ
ｔ４＝ｓｕｂｗｒｄ（ ｔ２， ２） 把 第 二 行 的 内 容 的 第 二 个 字 串 赋 给 ｔ４（ Ｍｉｃａｐｓ 格 点 数 据 行 数）
ｚ＝０
ｗｈｉｌｅ（ ｚ＜ｔ４） － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ② 根据格点数据行数循 环读取纬向数据
源数据文件’
ｓａｙ‘没有指定 Ｍｉｃａｐｓ 源数据文件’
ｅｎｄｉｆ
结束判断
ｉ＝０
ｗｈｉｌｅ（ ｉ ＜ ４） － － － － － － － － － － ①读出 Ｍｉｃａｐｓ 源数据文件的头文件
ｉ＝ｉ＋１
ｔ１＝ｒｅａｄ（ ｆｉｌｅ） ｅ＝ｓｕｂｌｉｎ（ ｔ１， １） ｉｆ（ ｅ＞０）
从指定的源文本文件 ｆｉｌｅ 读出数据记录赋给 ｔ１ 把 ｔ１ 中返回的第一行的内容赋给 ｅ
数据
ｊ＝ｊ＋１
ｕ＝ｖ．ｉ．ｊ
＇ ｄｉｓｐｌａｙ ＇ ｕ
Ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ⑦
ｉ＝ｉ－ １
ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ⑥
ｒｅｔｕｒｎ
１ 气象信息综合分析处理系统（ Ｍｉｃａｐｓ） 格点资料特点描述
在 Ｍｉｃａｐｓ 中用于画等值线的格点数据是第四类数据格式， 它是一个 按 照“ 文 件 头＋数 据 块 ”的 形 式 存 储 的 文 本 文 件 。 其 文 件 头 包 含 的 内 容 如 下 ： ｄｉａｍｏｎｄ、４、数 据 说 明（ 字 符 串） 、年 、月 、日 、时 次 、时 效 、层 次（ 均 为 整 数） 、度 格 距 、纬 度 格 距 、起 始 经 度 、终 止 经 度 、起 始 纬 度 、终 止 纬 度（ 均 为 浮点数） 、纬向格点数、经向格点数（ 均为整数） 、等值线间隔、等值线起始 值、终止值、平滑系数加粗线值（ 均为浮点数） ； 其数据块是按先纬向后经 向存放， 均为浮点数。其中纬向是从西到东， 经向是从北到南。它在文本 文件中的存储形式为： 前 ４ 行为头文件， 从第 ５ 行开始存放格点数据。每 一 纬 向 格 点 数 据 写 ４ 行 ， 前 ３ 行 每 行 写 １０ 个 数 据 ， 第 ４ 行 写 ３ 个 数 据 ， 每个数据长度为 ８ 个字节。
２ Ｇｒａｄｓ 格点数据格式
Ｇｒａｄｓ 格点数据集为直接访问形式。一个网格点上（ 即一个确定的经 纬 度 ， 高 度 和 时 刻） 可 以 有 任 意 多 个 物 理 变 量 ， Ｇｒａｄｓ 视 这 些 数 据 为 一 个 大数组， 其排放顺序为先 ｘ（ 经度） 、ｙ（ 纬度） 、ｚ（ 高度） ， 然后是各种物理变 量， 最后是 （ｔ 时次） 。其中， ｘ 是从西到东， ｙ 是从南到北。
ｗｈｉｌｅ（ ｋ＜ ３） － － － － － － － － － － － ⑤分离文本文件中的每行 ３ 个数据
ｋ＝ｋ＋１
ｓ＝ｋ＋３０
ｖ．ｚ．ｓ＝ｓｕｂｗｒｄ（ ｔ２， ｋ） ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ⑤
ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － பைடு நூலகம் － ②
３ Ｇｒａｄｓ 脚本语言命令介绍
在 Ｇｒａｄｓ 中， 用于输出二进制格式文件的命令主要有以下几条： （ １） ｒｅａｄ（ ｆｉｌｅｎａｍｅ） 。 读文件名为 ｆｉｌｅｎａｍｅ 的 文 件 中 的 下 一 个 记 录 ， 返 回 结 果 分 为 两 行（ 但 仍 作 为 一 个 串） ， 第 一 行 为 返 回 码 ， 第 二 行 是 读 入 的记录。返回码为 ０ 表示正常； 返回码为 １ 表示文件打开错误； 返回码为 ２ 表示文件结束； 返回码为 ８ 表示打开的是写入记录文件； 返回码为 ９ 表 示输入或输出错误。记录最大 ８０ 个字符。ｆｉｌｅｎａｍｅ 文件在读记录时一直 保持打开， 其间所有的操作依记录顺序执行。 （ ２） ｓｕｂｌｉｎ（ ｓｔｒｉｎｇｓ， ｎ） 。从 ｓｔｒｉｎｇｓ 返回字符串第 ｎ 行的整行字符串作 为字符子串， 如果字符串的行数太少则返回结果为 ＮＵＬＬ。ｎ 须用整数。 （ ３） ｓｕｂｗｒｄ（ ｓｔｒｉｎｇ， ｎ） 。返回字符串 ｓｔｒｉｎｇ 的第 ｎ 个字段的字符串， 如 果字符串 ｓｔｒｉｎｇ 太短， 则返回结果为 ＮＵＬＬ。ｎ 须取整数， 字符串 ｓｔｒｉｎｇ 以
ｉ＝ｉ＋１
ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ③
ｔ１＝ｒｅａｄ（ ｆｉｌｅ） 读取纬向第 ３１～３３ 个数据 ｅ＝ｓｕｂｌｉｎ（ ｔ１， １） ｉｆ（ ｅ＞０）
ｓａｙ‘Ｆｉｌｅ Ｅｒｒｏｒ’
ｒｅｔｉｎ
ｅｎｄｉｆ
ｔ２＝ｓｕｂｌｉｎ（ ｔ１， ２） ｋ＝０
（ 长治市气象局， 山西长治， ０４６０００）
摘 要 ： 介 绍 了 用 Ｇｒａｄｓ 脚 本 语 言 将 气 象 信 息 综 合 分 析 处 理 系 统（ Ｍｉｃａｐｓ） 格 点 资 料 转
化为 Ｇｒａｄｓ 格式资料的方法， 具体说明了数据转换程序及函 数 子 程 序 的 源 代 码 和 具 体
的使用方法。
ｉ＝ｔ４
ｗｈｉｌｅ （ ｉ＞０） － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ⑥从 低 纬 到 高 纬
循环写入数据
ｊ＝０
ｗｈｉｌｅ（ ｊ＜ｔ３） － － － － － － － － － － － － － － － － － － ⑦从西到东循环写入纬向格点
打开 Ｍｉｃａｐｓ 源数据文件
读头文件
将数据按先低纬 后高纬的顺序写 Ｙ
入二进制文件
判断数据是 否读完？
Ｎ
从头文件中分离 出网格的纬向和
经向格点数
读数据文件
返回调用处 图 １ 格点资料读写转换函数流程图
６ 程序代码及说明
（ １） 函数子程序 ｈｓ．ｇｓ 源代码为： ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｐ（ｔ ａｒｇｓ） 定义数据转换函数 ｐｔ， 参数 ａｒｇｓ 文件名变量
ｓａｙ ＇Ｆｉｌｅ Ｅｒｒｏｒ＇
ｒｅｔｉｎ
ｅｎｄｉｆ
ｅｎｄｗｈｉｌｅ － － － － － － － － － － － － － － ①