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1、期 末 复 习,期 末 复 习,气象程序设计及绘图,学习目标,通过学习，了解FORTRAN语言的特点，基本成份及使用方法，具有阅读程序、编制程序、调试程序的基本能力。在此基础上，根据气象数据处理与分析的特点，切实地掌握用GrADS软件对数据进行图形化显示的基本方法，初步具备编程绘图的能力。,气象程序设计及绘图学习目标通过学习，了解FORTRAN语言的,气象程序设计及绘图专业基础课,程序设计,FORTRAN语言,GrADS,绘 图,气象数据资料,分析,气象程序设计及绘图专业基础课程序设计FORTRAN语言G,基本程序结构program mainimplicit noneintegerrealch
2、aractercomplexlogical,FORTRAN程序设计,主程序开始,不采用I-N规则,变量（包括数组）申明及初始化,基本程序结构FORTRAN程序设计主程序开始不采用I-N规则,基本程序结构program mainimplicit noneinteger:real:character:complex:logical:,FORTRAN程序设计,主程序开始,不采用I-N规则,变量（包括数组）申明及初始化,注意：character类型的使用方法,基本程序结构FORTRAN程序设计主程序开始不采用I-N规则,赋值语句data 变量列表/初值列表/read *,open(文件号，file=路
3、径及文件名)read(文件号，格式）。顺序结构选择结构循环结构,获取数据,程序算法,赋值语句获取数据程序算法,单分支IF(条件) THENIF块END IF,双分支IF（条件）THENIF块ELSEELSE块END IF,多分支IF（条件1）THEN块1ELSE IF（条件2）THEN块2ELSE IF（条件3）THEN块3 .ELSE IF（条件n）THEN块nELSE块n+1END IF,逻辑if语句IF（条件） 语句,SELECT CASE （选择表达式）CASE（控制表达式1） 块1CASE（控制表达式2） 块2.CASE（控制表达式n） 块nCASE DEFAULT默认块END SE
4、LECT,可以相互嵌套,单分支双分支多分支逻辑if语句SELECT CASE （选择,DO 循环变量 = E1，E2，E3 循环体END DO,R = MAX ( INT ( ( E2 - E1 + E3 ) / E3 )，0 ),DO WHILE (逻辑表达式) 循环体 END DO,可以相互嵌套,DO 循环变量 = E1，E2，E3R = MAX ( I,rint *，输出列表write(*,*) 输出列表open(文件号，file=路径及文件名)write(文件号，格式）。,输出数据,注意：带格式的输入输出方式,二进制数据：open(文件号，file=路径及文件名，form=binary
5、)read（文件号，格式）。write(文件号，格式）。,End program main,主程序结束,rint *，输出列表输出数据注意：带格式的输入输出方式二,程序入口,需要被调用,子程序包括：函数子程序(function) 子例行程序(subroutine),子程序又分为：外部子程序和内部子程序,程序入口需要被调用子程序包括：函数子程序(function),外部函数子程序,由一个实现某种特定功能的子程序组成，调用程序单元调用它得到一个函数值,定义形式：类型说明 FUNCTION 函数名(虚参1,虚参2,) 说明语句 执行语句 。 END FUNCTION 函数名,表示函数子程序定义开始,
6、表示函数子程序定义结束,外部函数子程序 由一个实现某种特定功能的子程序组,外部子例行程序,子例行程序不仅可求一个值，还可求多个值或不求值而执行某种操作，因此具有更广泛的用途,定义形式：SUBROUTINE 子例行程序名(虚参1,虚参2,) 说明语句 执行语句 END SUBROUTINE 子例行程序名,表示子例行程序定义开始,表示子例行程序定义结束,外部子例行程序 子例行程序不仅可求一个值，还可求,调试FORTRAN程序,语法错误（syntax error）。如拼写错或标点符号错，在编译时被编译器检测出来；运行错误（run-time error）。当程序执行时企图做非法运算操作，则发生运行错误
7、（例如，除以0）。这些错误导致程序执行时异常中断。逻辑错误（logical error）。程序能够正常编译和运行，但结果是错误的。,调试FORTRAN程序语法错误（syntax error）。,例题：,利用1951-2010年1月蒙古高压强度指数（data/h-p.dat）(备注：需要标准化以后使用)和1951-2010年1月中国160站气温资料(data/t1601.dat)（备注：实际存放的资料是61年的，只读60即可，需要标准化以后使用），根据3.5节计算1月蒙古高压强度与中国160站气温的相关关系。要求以“*.dat”和“*.grd”两种格式保存1951-2010年1月蒙古高压强度与我
8、国气温的同期相关数据。,例题： 利用1951-2010年1月蒙古高压强度指数（d,气象程序设计及绘图期末复习课件,integer,parameter: n=60,start=1951!character*10 char1integer i!integer(4) station,nstationreal a(n), b(n), c(160,n),coopen(1,file=d:aatest1h-p.dat,form=formatted)open(2,file=d:aatest1t1601.txt,form=formatted)open(3,file=d:aatest1mh-t-1.dat,for
9、m=formatted)open(4,file=d:aatest1mh-t-1.grd,form=binary)read(1,*)(a(i),i=1,n)close(1)read(2,*)(c(i,j),i=1,160),j=1,n)close(2)do i=1,160do j=1,60b(j)=c(i,j)enddocall COR2 ( n, a, b, co)write(3,(f12.5) cowrite(4) co !,colev !returns co=0.9548129; colev=0.1952enddoclose(3)close(4)end,主程序变量申明,获取数据,循环嵌套,
10、调用子程序,输出数据,主程序结束,注释,integer,parameter: n=60,start,!求相关系数rsubroutine COR2 ( n, a, b, co )integer nreal coreal a(n),b(n)!标准化a(i),b(i)suma=sum(a(1:n)/nsumb=sum(b(1:n)/n ab=0a2=0b2=0do i=1,nab=ab+(a(i)-suma)*(b(i)-sumb)a2=a2+(a(i)-suma)*2b2=b2+(b(i)-sumb)*2enddo co=ab/sqrt(a2*b2)print*,coreturnend,子程序开始
11、,子程序变量申明,子程序算法,子程序结束,!求相关系数r子程序开始子程序变,准备数据文件(包括前期数据处理),编写及检查数据描述文件*.ctl,设定图样进行绘图(可编写脚本文件*.gs),保存结果,GrADS绘图流程,在“写字板”或者“记事本”中编写,准备数据文件(包括前期数据处理)编写及检查数据描述文件*.c,现有ASCII码（十进制数据格式）数据资料文件u850.dat和v850.dat，其空间范围：60-150E，0-40N；层次：u、v为850Pa；时段：1982.1-1985.12；分辨率：2.5*2.5；数据排放顺序满足GrADS要求。 要求编写出将这2个文件转换成1个二进制（ b
12、inary）文件的Fortran程序。,例题6-6,GrADS要求数据如何排放？,现有ASCII码（十进制数据格式）数,v850.dat数据内容：,时间说明,v850.dat数据内容：时间说明,PROGRAM PROCESSING IMPLICIT none integer,parameter: m0=37,n0=17,tim=48 real v(m0,n0,tim),u(m0,n0,tim) integer i,j,k open(1,file=d:cvfv850.dat) open(2,file=d:cvfu850.dat) do k=1,tim read(1,1000) read(1,20
13、00) (v(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0) read(2,1000) read(2,2000) (u(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0) end do1000 format(2i7)2000 format(37F6.2),读时间说明,准备数据文件：利用fortran将十进制文件转换为二进制文件,十进制数据,循环顺序：经度、纬度、层次、时间,PROGRAM PROCESSING读时间说明准备数据文件,write(*,2000) (v(i,j,1),i=1,m0),j=1,n0)open(3,file=d:cvfwind850.grd,form=binary) do k=
14、1,tim write(3) (v(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0) write(3) (u(i,j,k),i=1,m0),j=1,n0) end doend,二进制数据,write(*,2000) (v(i,j,1),i=1,针对wind850.grd二进制数据文件，如果给出如下数据说明文件，即可用GrADS绘图dset d:cvfwind850.grdundef -9.99E+33title NCEP/NCAR REANALYSIS PROJECTxdef 37 linear 60.000 2.500ydef 17 linear 0.000 2.500zdef 1 levels
15、 850tdef 48 linear JAN1982 1movars 2v 1 99 v wind (m/s)u 1 99 u wind (m/s)endvars,CTL文件,编写ctl文件,针对wind850.grd二进制数据文件，如果给出如下数据说,编写gs文件,reinitopen d:/cvf/wind850.ctlenable print d:/cvf/wind850-1.gmfset grads offset grid offset t 13set parea 1 10 1.5 7.5set xlopts 1 4 0.16set ylopts 1 4 0.16set xlint 1
16、0set ylint 10define uave1=ave(u,t=1,t=48,12)define vave1=ave(v,t=1,t=48,12)set gxout vectorset arrscl 0.5 10.0d uave1;vave1printdisable print；,编写gs文件reinit,编写gs文件,reinitopen d:/cvf/wind850.ctl 打开二进制数据文件的文件enable print d:/cvf/wind850-1.gmf 打开存图文件set grads off 去掉画图角标set grid off 去掉网格线set t 13 设置固定于某个时
17、次，以便绘制二维图形set parea 1 10 1.5 7.5 设置绘图区域set xlopts 1 4 0.16 设置x轴标记set ylopts 1 4 0.16 设置y轴标记set xlint 10 设置x轴标记间隔单位set ylint 10 设置x轴标记间隔单位define uave1=ave(u,t=1,t=48,12) 定义新变量，计算1月份平均u风场define vave1=ave(v,t=1,t=48,12) 定义新变量，计算1月份平均v风场set gxout vector 设置出图类型set arrscl 0.5 10.0 设置风场矢量单位d uave1;vave1 绘制风场print 将图形窗口的图像存入图片文件disable print 结束存图；绘图程序结束,编写gs文件reinit,图形窗口,命令窗口,图形窗口命令窗口,观察图片文件,观察图片文件,
