GrADS气象绘图教程从入门到精通

最近有不少学气象或者做环境数据分析的朋友问我，有没有好用的气象绘图工具推荐。说实话，GrADS (Grid Analysis Display System) 这个老牌软件虽然界面看着有点年代感，但在处理网格数据、画气象场图这块，依然是很多科研人员和业务工作者的首选。今天我就把自己这些年用GrADS踩过的坑、攒下的经验，从头到尾捋一遍，不管你是刚接触的新手，还是想进阶的老手，都能找到对你有用的东西。

/soft/776161.html

GrADS (Grid Analysis Display System) v2.2.1官方版

类别： 编程软件 大小：37.0M 语言：中文

标签:GrADS 气象绘图软件 网格数据分析 NetCDF可视化 科研工具

立即下载

先搞明白GrADS到底能干啥

很多人一上来就急着装软件，其实先弄清楚它能做什么更重要。GrADS (Grid Analysis Display System) 说白了就是一个专门用来处理和显示网格化气象数据的工具。比如你想画个500hPa高度场、海平面气压分布、风场流线图，或者做时间序列分析，它都能搞定。它支持的数据格式特别多，像GRIB、NetCDF、HDF这些常见的气象数据格式都能直接读。我当初就是看中它不用怎么转格式，省事。而且它脚本语言挺灵活的，写好了可以批量出图，做科研的时候效率能翻好几倍。

安装和配置，别在这步卡住

GrADS的安装说简单也简单，说麻烦也麻烦。Windows用户直接下个安装包，一路下一步基本就行。但要注意环境变量的设置，很多人装完发现命令行里敲grads没反应，就是环境变量没配好。我建议装完之后手动把GrADS的bin目录加到系统PATH里，这样以后在任何路径下都能直接调用。Linux用户更推荐用源码编译或者conda安装，conda的话一条命令就完事，依赖关系自动解决，省心很多。装完之后记得测试一下，敲个grads -help看看有没有正常输出版本信息。

数据读取是第一个坎

GrADS读数据靠的是描述文件，也就是那个.ctl文件。你得把数据文件的路径、变量名、维度信息、时间范围这些写清楚。新手最容易犯的错就是ctl文件里undef值没设对，导致画出来的图全是缺测。还有时间步长和起始时间一定要跟数据实际对应上，不然画出来的图看着没问题，其实时间轴全错了。我一般习惯先用open命令打开ctl，然后用q file查一下文件信息，确认变量和时间都对得上再往下做。另外，如果是NetCDF数据，可以用sdfopen命令直接打开，省去写ctl的麻烦，但要注意它只支持COARDS约定的NetCDF文件。

绘图基础命令，先画出一张图再说

读进来数据之后，就可以开始画图了。最基本的流程是set lon、set lat、set lev、set time设定好范围和层次，然后用set gxout选择出图类型，比如contour填色图、shaded阴影图、vector风矢量图。接着d变量名就能出图了。想画地图底图的话，先set mpdset cnworld，然后draw map。这里有个小技巧，GrADS (Grid Analysis Display System) 默认的字体和线条颜色比较朴素，可以通过set ccolor、set clevs、set ccols来调整等值线颜色和分级，让图看起来更专业。我刚开始用的时候，画出来的图自己都不想看，后来慢慢调参数，现在出图效果至少能拿得出手了。

脚本编写，从重复劳动中解放

如果你只是偶尔画一两张图，手敲命令没问题。但要是做科研或者业务，每天要出几十张图，那就必须学写脚本了。GrADS的脚本语言叫gs，语法不算复杂，循环、判断、函数都有。我建议把常用的绘图流程封装成函数，比如画高度场的、画风场的、画降水分布的，到时候传参数进去就行。还有个特别好用的功能是批量处理，配合shell或者Python调用，可以自动跑完一整年的数据。我去年做项目的时候，写了个脚本自动读数据、出图、存PNG，原来要干一天的活，半小时就跑完了。

常见报错和解决思路

用GrADS总会遇到各种报错，别慌，大部分都有规律。比如“Data file not found”一般是路径写错了或者ctl里文件名不对；“Dimension mismatch”多半是set的范围超出了数据实际范围；“Invalid dimension environment”通常是经纬度设置反了或者层次设错了。遇到报错先看提示信息，然后q dims查一下当前维度环境，q file查文件信息，基本能定位到问题。另外，GrADS的报错信息有时候不太直观，多逛论坛、多搜搜，很多坑别人已经踩过了。我习惯把常见错误和解决办法记在一个文本文件里，下次遇到直接查，省时间。

进阶方向和学习资源

把上面这些搞明白，日常画图基本够用了。想再往上走，可以研究一下GrADS的配色方案、地图投影设置、以及跟其他工具的联动。比如用Python的MetPy库处理数据，再交给GrADS出图，或者反过来。学习资源的话，官方文档虽然老但很全，国内气象家园论坛有很多实战帖，B站上也有不少视频教程。关键是得多动手，光看不动手，看再多教程也白搭。我当初就是逼着自己每天画一张图，画着画着就熟了。

总的来说，GrADS (Grid Analysis Display System) 入门门槛不算高，但想精通得花点时间。别指望一两天就成高手，慢慢来，遇到问题一个个解决，不知不觉你就发现，以前觉得头疼的气象绘图，现在也就是几行命令的事。