NCL数据处理与绘图基础教程PDF电子书下载

第1章 NCL基础知识 1

1.1 NCL简介 1

1.2 NCL的官方学习资料 1

1.3 数据格式和图形格式 2

1.3.1 支持的数据和图形格式 2

1.3.2 NetCDF及其元数据 3

1.4 本书中的示例脚本和数据 5

1.5 NCL技术支持 6

第2章 安装运行 7

2.1 Linux操作系统 7

2.1.1 下载安装NCL 7

2.1.2 测试 9

2.1.3 常见安装问题 10

2.2 MacOSX操作系统 13

2.2.1 下载安装NCL 13

2.2.2 测试 13

2.2.3 常见安装问题 13

2.3 Cygwin Unix模拟器 15

2.3.1 下载安装Cygwin/X 16

2.3.2 下载安装NCL 17

2.3.3 测试 18

2.4 Windows 10操作系统 18

2.5 NCL运行方式 19

第3章 基本语法 21

3.1 语法字符 21

3.2 表达式 21

3.2.1 数学表达式 22

3.2.2 逻辑表达式 22

3.3 数据类型 23

3.4 变量及元数据 25

3.4.1 属性 25

3.4.2 命名维 26

3.4.3 坐标变量 26

3.4.4 字符串引用 27

3.4.5 保留及删除元数据 28

3.4.6 变量赋值 28

3.4.7 列表变量 35

3.5 数组 38

3.5.1 数组索引 39

3.5.2 命名索引 40

3.5.3 坐标变量索引 40

3.5.4 数组优化应用函数介绍 41

3.6 语句 46

3.6.1 块 46

3.6.2 If语句 47

3.6.3 循环 48

3.7 输出数据和变量信息 48

3.8 保留的关键词 49

第4章 文件读写 50

4.1 函数addfile和addfiles 50

4.2 创建NetCDF文件 52

4.3 读取ASCII文件 54

4.4 创建ASCII文件 59

4.5 读取CSV文件 63

4.6 创建CSV文件 66

4.7 读取二进制文件 67

4.8 创建二进制文件 70

第5章 常见计算函数举例 72

5.1 数组的平均值 72

5.2 数组的标准差 73

5.3 加权面积平均 74

5.4 滑动平均 74

5.5 线性回归 75

5.6 月平均资料计算年平均 76

第6章 网格转换（regridding） 77

6.1 函数ESMF_regrid 78

6.2 曲线网格转换成等经纬度网格 81

6.3 曲线网格转换为指定文件中的等经纬度网格 83

6.4 非结构网格转换成等经纬度网格 85

6.5 非结构网格转换为指定文件中的等经纬度网格 87

6.6 直线网格转换为曲线网格 89

第7章 绘图 92

7.1 .hluresfile文件 92

7.2 NCL绘图步骤 93

7.3 色板 95

7.3.1 色板 95

7.3.2 颜色透明 97

7.3.3 自定义色板 98

7.4 绘图参数 100

7.4.1 视图（viewport） 102

7.4.2 字符——文本函数码（function code） 103

7.4.3 图题及坐标轴名称（title） 109

7.4.4 地图（map） 110

7.4.5 坐标刻度线及其标签（tickmark） 116

7.4.6 色标（labelbar） 120

7.5 程序draw和frame 122

7.6 添加文本（text） 124

7.7 多边形（polygon）、任意折线（polyline）和标识（polymarker） 127

7.8 折线图（XY）和图例（legend） 131

7.8.1 多根折线及图例 131

7.8.2 倒置Y轴 133

7.8.3 气压对数坐标垂直剖面 134

7.8.4 添加误差条 136

7.8.5 参考值上下不同填色 138

7.8.6 沿X轴堆叠系列折线 139

7.8.7 两根折线之间填色 143

7.8.8 两个X轴 145

7.8.9 两个Y轴并控制坐标标签的精度 149

7.8.10 三个Y轴 150

7.9 散点图（scatter） 153

7.9.1 折线图中的散点 153

7.9.2 标识（polymarker）散点 154

7.10 柱状图（bar chart） 157

7.10.1 一个变量的柱状图 157

7.10.2 多个变量的柱状图 159

7.11 直方图（histogram） 161

7.11.1 多个变量的直方图 161

7.11.2 堆栈形式 163

7.12 等值线图（contour） 165

7.12.1 等值线及其标签 165

7.12.2 等值线线条与标签的显示方式 167

7.12.3 正、零和负值等值线采用不同颜色 169

7.12.4 等值线形状填充 171

7.12.5 栅格图 174

7.12.6 添加纬向平均 175

7.13 矢量图（vector） 178

7.13.1 水平矢量 178

7.13.2 垂直矢量 181

7.14 气压/高度剖面图 184

7.15 图形叠加（overlay） 186

7.15.1 折线图叠加 186

7.15.2 等值线叠加 188

7.15.3 等值线及箭头的叠加 190

7.15.4 不同分辨率图形的叠加 192

7.16 组图（panel） 196

7.17 曲线网格及非结构网格 199

7.18 旋转网格 200

7.18.1 在原网格（native grid）上绘图 201

7.18.2 转换旋转网格至非旋转经纬度网格 204

7.19 不规则区域内绘图 210

7.20 中国台站资料 213

7.21 插入logo 220

7.22 动画 222

第8章 NCL高级特性 226

8.1 遮盖（masking）图 226

8.2 日期转换 228

8.3 字符串处理 231

8.4 系统调用 232

8.5 自定义函数和程序 234

8.5.1 程序 234

8.5.2 函数 237

8.6 调用外部Fortran语言或C语言程序代码 239

8.6.1 Fortran77代码 240

8.6.2 Fortran90代码 243

8.6.3 C语言程序代码 245

8.6.4 须注意的问题 250

8.6.5 常见问题的解决方法 255

8.6.6 测试WRAPIT 257

第9章 第三方软件和工具 259

9.1 文本编辑器 259

9.1.1 Sublime Text 259

9.1.2 Atom 260

9.1.3 Vim 261

9.1.4 其他编辑器 262

9.1.5 关于编辑器的补充内容 262

9.2 PyNGL和PyNIO 264

9.2.1 PyNGL及PyNIO简介及安装 264

9.2.2 PyNGL使用简介 265

9.3 Python、 Matplotlib以及Basemap等 270

9.3.1 Python科学计算及作图简介 271

9.3.2 大气和海洋科学常用的Python程序包简介 272

9.3.3 Basemap和Cartopy程序包简介及示例 272

9.4 CDO和NCO 275

9.4.1 CDO 275

9.4.2 NCO 278

9.5 包含在NCL软件包中的其他shell命令 279

9.6 VAPOR和UV-CDAT 280

思考题 282

参考文献 285

附录 几个常用的绘图要素图示 286