1. お絵描きの基礎(1) 〜GrADS篇

• 500hPa高度場の月平均データを渡部のホームからとってきて
• GrADSで開き
• 中身を確認し
• とにかく図を描いてみて
• GrADSを終える

[/home/maro/data/%] cp ~hiro/public/data/z500.mon.mean.* .
[/home/maro/data/%] grads -l
ga-> open z500.mon.mean.ctl  # .ctlを略してもOK
ga-> q file                  # q dimsと打ってみても？
ga-> d z                     # display zでも同じです
ga-> quit

高度場の等値線図が描けました. 今度は, 極投影図法で, ベタ塗りに等値線を重ねてみます.

[/home/maro/data/%] grads -l
ga-> open z500.mon.mean.ctl
ga-> set mproj nps       # デフォルトはmproj latlon 
ga-> set lat 20 90       # 北緯20-90°までの領域を指定
ga-> set gxout shaded    # デフォルトはgxout contour
ga-> d z
ga-> set gxout contour
ga-> d z
ga-> 

[/home/maro/data/%] cp ~hiro/public/gs/* .

• データ処理
  • 演算
    GrADSでは加減乗除の演算(+-*/)だけでなく, sqrt, log, exp, abs, sin, cosなどの 組み込み関数も使用できます.
  • 時間平均
    

    ga-> define zave1=ave(z,t=1,t=12) # 1948年の平均 ga-> define zave2=ave(z,time=jan1948,time=dec1948) # これでも同じ

    
    
  • 空間平均
    

    ga-> define zave1=ave(z,lon=0,lon=120) # 東経0-120°の経度平均(x=で指定も可) ga-> define zave2=ave(z,lat=-90,lat=90) # 全緯度平均(y=で指定も可) ga-> define zave3=aave(z,lon=0,lon=360,lat=-90,lat=90) # 全球平均(x=, y=で指定も可)

    [作業2] uwnd.mon.mean.grdを開いて, 1948年1月の東西平均東西風を描いてみましょう

  • 気候値
    

    ga-> set t 1 12 # 12ヵ月分の時間配列をとる ga-> define zclm=ave(z,t+0,t=652,1yr) # 気候値 ga-> modify zclm seasonal # T > 12でも周期的に値が入る ga-> set t 1 60 # 5年分の ga-> d z-zclm # 偏差を描画(アニメーション)

    
    
  • ファイルへの出力
    

    ga-> set t 1 ga-> set z 1 ga-> set x 1 144 # 経度はlonでなくxで指定しないとダメ ga-> set y 1 73 # 同様 ga-> set gxout fwrite ga-> set fwrite hogehoge.grd # ファイル名を指定 ga-> d z # ファイルに書き出し ga-> disable fwrite

    
    
• 図化
  • アニメーション
    

    ga-> set t 1 12 ga-> d z # 1年分の高度場アニメーション

    
    
  • 縦長の図を描きたい
    

    [/home/maro/data/%] grads -p # オプションはl,p,b,c

    
    
  • 時系列
    

    ga-> set time jan1960 dec2000 # 1960-2000年まで ga-> set lon 135 # 東経135°を選択 ga-> set lat 40 # 緯度40°を選択 ga-> set line 3 1 8 # 線の色・スタイル・太さを設定 # デフォルトでは次の16色 # 0:black, 1:white, 2:red, 3:green, 4:blue, 5:cyan # 6:magenta, 7:yellow, 8:orange, 9:purple, 10:yellow/green # 11:med.blue, 12:dark yellow, 13:aqua, 14:dark purple, 15:grey # スタイルは1〜5, 太さは1〜9 ga-> set cmark 0 # 線中の記号を選択 ga-> d z # 折れ線で時系列を描画

    
    
  • ベタ塗りの色と範囲を指定したい
    

    ga-> set clevs 1000 2000 # 色の境界を設定 ga-> set ccols 0 5 4 # 各範囲の描画色を指定 # デフォルトではレインボーで, 次の並び # set ccols 9 14 4 11 5 13 3 10 7 12 8 2 6

    
    
  • x-z断面, x-t断面(Hovmollor), y-z断面など
    

    ga-> reinit # 初期化 ga-> open uwnd.mon.mean.ctl # 気圧レベルの東西風データを開く ga-> set z 8 # 300hPaを選択 ga-> set t 1 ga-> d uwnd # Jetの位置を確認 ga-> set lat 35 # Pacific Jetの中心緯度 ga-> set z 1 17 # 1000〜10hPa ga-> d uwnd # 東西風x-z断面 ga-> c ga-> set lat -90 90 # 緯度範囲リセット ga-> set x 1 # 経度平均の準備 ga-> set zlog on # 鉛直座標を対数にする ga-> d ave(uwnd,lon=0,lon=360,-b) # 東西平均東西風(y-z断面) ga-> c ga-> set lon 0 360 # 経度範囲リセット ga-> set lat 35 # 再び北緯35°を指定 ga-> set t 1 12 # ga-> define uclm=ave(uwnd,t+0,t=652,1yr)# 気候値 ga-> modify uclm seasonal # T > 12でも周期的に値が入る ga-> set time jan1980 dec1989 # ga-> set gxout shaded # ベタ塗り指定 ga-> d uwnd-uclm # 1980-1989の東西風偏差

    
    
  • ベクトル図
    

    ga-> reinit # 初期化 ga-> open usfc.mon.mean.ctl # 地表東西風 ga-> open vsfc.mon.mean.ctl # 地表南北風 ga-> set z 1 ga-> set t 1 ga-> set gxout vector # ベクトル描画指定 ga-> set arrlab on # 単位矢印の表示をさせる ga-> d usfc;skip(vsfc.2,3,3) # x,y各3格子飛びでベクトル描画

    
    
  • 散布図
    

    ga-> set c ga-> set gxout scatter # 散布図指定 ga-> d usfc;vsfc.2 # x軸東西風,y軸南北風で散布図 ga-> set lat -30 30 # 熱帯だけ選択 ga-> set ccolor 4 # 点の色を指定(青) ga-> d usfc;vsfc.2 # 重ねて表示

    
    
  • カラーバーとそのカスタマイズ (run cbar.gs/run cmap.gs)
    

    [/home/maro/data/%] cp ~hiro/public/gs/* . # 必要なファイルをコピー(一度だけ) [/home/maro/data/%] grads -l ga-> set gxout shaded # ベタ塗り ga-> d z ga-> run cbar.gs # カラーバーが出ます # 他のカラーバー(cbarn.gs, cbarc.gs)も試すと楽しい ga-> reinit ga-> run cmap.gs # カスタムのカラーバー作成 Enter Number of Colors: 10 # とりあえず10色 # いろいろ作ってsaveすると, grads.gctというファイルができる # 作った1〜10番の色は, ccolor, ccols指定では21番からになる # カスタムカラーを使うときには, 描画前に次の一文が必要 ga-> run colortab.gs grads # gctファイル名がusr.gctならば最後はusr

    
    
  • 画面の分割
    

    ga-> set vpage 0. 11. 0. 8.5 # バーチャルウィンドウの設定 # 横長の画面はデフォルト 0. 11. 0. 8.5 (越えてはいけない) # 縦長の画面はデフォルト 0. 8.5 0. 11. (越えてはいけない) ga-> set parea 0.5 5.5 0.5 8. # 描画領域の設定(左半分) ga-> set parea 5.5 10.5 0.5 8. # 描画領域の設定(右半分) # parea未設定時はvpage一杯に描画される # vpageを変えて複数の描画をしてもOK

    
    
  • ラベル・文字列の入力
    

    ga-> d z(t=100) # とりあえず何か絵を描きます # 以下は文字列の簡単な入力 ga-> draw title hogehoge # タイトル ga-> draw xlab hogehoge # x軸のラベル ga-> draw ylab hogehoge # y軸のラベル # 以下は文字列のプリミティブな入力 ga-> set font 1 # フォントをセット(0〜5) ga-> set strsiz 0.15 # 文字のサイズ ga-> set string 2 bl 6 90 # 文字の色・太さ・回転(デフォルトは1 bl 3 0) ga-> draw string 1. 5. hogehoge # 文字列を書く(数字はx,y座標) ga-> draw string 1. 7. `2hoge`0hoge # 途中でフォントを変える

    
    
  • 図の出力・印刷
    

    ga-> reinit # 初期化 ga-> open z500.mon.mean.ctl ga-> d z ga-> enable print hoge.gm # ファイル出力許可 # GrADSからの一次出力はGrADSメタファイル(.gm)と呼ばれる ga-> print # 出力 ga-> disable print # 出力終了 ga-> !gxps -i hoge.gm -o hoge.ps -c # gm->ps変換 # -cなしだとモノクロになる # 白黒だけは自動的に入れ替わる(背景は白くなる) # 画面と同一のpsにするときは-rをつける(黒ベタの図はあまり印刷しないこと) ga-> !lpr hoge.ps # psをプリンタへ # 最後の2行は, GrADSを抜けてからでもOK # psはghostviewなどで見ることもできます