windows python读取grib2数据
一、环境准备
(1)、python3环境
(2)、wgirb工具(用于读取grib1文件),下载地址: ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib
(3)、wgirb2工具(用于读取grib2文件),下载地址:ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2
二、环境测试
工具下好了,windows下无需安装,怎么看是否能用呢?很简答,以wgrib为例,下载好了之后在我的文件夹下是这样的:
可以看到里面有一个应用程序,那么从命令行进入该文件夹下,运行命令:wgrib.exe就可以查看一些使用帮助了,如下图所示
可以看到很多提示信息,也就是教我们如何使用这个工具。wgrib2也是同样的查看。
接下来就可以使用python来读取grib1和grib2数据了(其实就是在python里面调用cmd命令而已)
三、读取数据
grib1和grib2数据我了解不多,说错的地方还请大家指正,它们是两种气象数据,在我看来,它相当于一个大仓库,里面是一个个“小房间”,每个房间都有编号,每个“小房间”存放的是一个气象变量,例如温度、湿度、压力等等,那么如何读取我们需要的气候变量呢?下面分别以grib1和grib2数据为例,来读取温度变量的值。二者读取方式相似,只是使用的工具不同。
刚刚说了,每一个“小房间”存放的是一个气象变量且“小房间”有编号,那么我们有2中方法进行读取,一种是根据“小房间”编号进行读取,另一种是根据变量名称进行匹配读取,一般来说后者使用的较多,毕竟使用名称是肯定错不了的。下面进行分别介绍。
1、按编号读取
既然要根据编号读取,那么首先要知道编号才行,还好wgrib工具中也提供了这和功能。查看“小房间”编号的代码如下:
import os
# 将当前目录转到wgrib工具目录
os.chdir("G:\mygrib\wgrib1")
# 执行cmd命令,查看各个“小房间”具体信息
os.system(r"wgrib G:\mete_data\W_NAFP_C_ECMF_20170713190330_P_C3E07131200071312001 -v")
运行得到的结果如下图所示:
如上图所示,我们可以得到很多有用的信息,例如:2m高的温度变量所在的“小房间”编号是82,接下来就可以根据这个编号82来进行读取2m温度变量,读取代码如下:
import os
# 将当前目录转到wgrib工具目录
os.chdir("G:\mygrib\wgrib1")
# 执行cmd命令,查看各个“小房间”具体信息
# os.system(r"wgrib G:\mete_data\W_NAFP_C_ECMF_20170713190330_P_C3E07131200071312001 -v")
# 知道了编号82,那么就可以根据这个编号把数据读到一个txt里面,注意:wgirb工具不支持读到csv文件,而wgrib2工具支持
os.system("wgrib G:\mete_data\W_NAFP_C_ECMF_20170713190330_P_C3E07131200071312001 -d 82 -h -text -o 2m_tmp.txt")
读取结果如下图所示:
除此之外,wgrib工具还支持“变量名称匹配读取”,在这里就不介绍了,可以看下一部分的利用wgrib2工具进行“变量名称匹配读取”二者是类似的。
2、按名称匹配读取
一般来说,用名称匹配读取这个方法的占多数,因为虽然grib文件可以看做“仓库”,一个个气象变量可以看做“小房间”,但是不同的grib文件内部的“小房间”分布可能是不一样的,这样的话同一气候变量的编号也就不确定,无法单靠一个编号批量读取很多文件。而利用名称匹配读取就不存在这个问题,因为气象变量的名称是不会变的。以读取grib2文件里的2m处的温度为例,这里使用wgrib2工具,wgrib2工具功能更强大,可以直接读出为csv文件,代码如下:
import os
# 将当前目录转到wgrib2工具目录
os.chdir("D:\mydownload\wgrib2")
# 进行气象变量名称匹配,读取2m处温度这个气象变量到2m_tmp.csv文件中
os.system("wgrib2 G:\mete_data\Z_NAFP_C_BABJ_20170709000000_P_CNPC-T639-GMFS-HNEHE-03900.grib2 -match ':TMP:2 m' -csv 2m_tmp.csv")
读取结果如下图所示:
csv格式的数据更便于我们处理,倒数第一列就是温度值。
同理,其他的气候变量同样可以使用匹配的方式读取出来,只是改变下代码-match后面的气象变量即可,大家可能会问这些气象变量的简写如何得知,这些都是固定的,目前为止我只用了温度和降水,其他的我也不知道,有需要的话可以去查一查。
结束
这两个工具的功能还有很多,目前我用到的只是一丢丢,有其他需要的童鞋可以使用wgrib.exe和wgrib2.exe命令来进行查看帮助,发掘更多功能。在linux下同样可以使用这两个工具进行读取,只是在安装和命令上有一点小小的差异,大家感兴趣的可以一起讨论下,水平有限,肯定有写的不对的地方,欢迎指正!
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