如何读取GRIB数据?快看Python大神整理的干货!
橙子心法
GRIB是WMO开发的一种用于交换和存储规则分布数据的二进制文件格式,主要用来表示数值天气预报的产品资料。现行的GRIB 码版本有GRIB1 和GRIB2 两种格式。由于小编只接触过GRIB1数据,所以本文仅讲解如何读取GRIB1数据。
使用Python读取GRIB数据要根据在何种平台分别讨论。
一、Linux及Mac OS系统下
Linux、Mac OS系统下使用Python语言实现Grib数据读取主要依靠pygrib库,pygrib是欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的GRIG API C库的Python接口,通过这个库就可以将Grib数据读取出来。
(一)导入pygrib模块
>>> import pygrib
(二)打开Grib文件
>>> grbs = pygrib.open('/Users/Kallan/Documents/data/echhae50.082')
(三)提取文件信息
>>> grbs.seek(0)
>>> for grb in grbs:
grb
1:Geopotential Height:gpm (instant):regular_ll:isobaricInhPa:level 500:fcst time 24 :from 201507081200
信息解读
1 :数据列表的行号,有的文件可能包括多个数据
Geopotential Height:数据的名称
gpm (instant):数据的单位
regular_ll:常规数据,其实这个字段我也不清楚
isobaricInhPa:这个字段表示的是数据属性,此处表示是以hPa为单位的等压面
level 500:这个字段表示的是高度层
fcst time 24 :预报时效
from 201507081200 :起报时间
综合上面的信息可以得出,这个文件是从2015年7月8日12时开始的24小时后500hPa等压面高度场数据
(四)导出文件数据
二、Windows系统下
windows系统下并不能使用pygrib直接读取GRIB数据,主要原因是:GRIB_API在Windows下无法编译安装,从而导致pygrib无法安装。我曾经也为这个问题苦恼了很久,也到ECMWF论坛里找了很久,也给ECMWF发了邮件,回应我没有做Windows版本的打算,所以在Windows下直接用pygrib读取GRIB数据是基本不可能实现了。
后来通过大量的百度,还是找到了在Windows下读取GRIB数据的方法:
一种是在Cygwin中安装pygrib,将pygrib的方法编译成读取GRIB的exe;
第二种是通过一个第三方的程序wgrib,先用wgrib把数据读存到txt,然后再用python读取txt文件;
第三种是通过官方的GRIB数据说明文档自己编写解码程序。
首先尝试了Cygwin,pygrib成功编译出了exe,但是无法运行,感觉Cygwin稍微复杂,所以我没有继续研究这一种方法,直接转向第二种方法。
(一)wgrib
在cmd中直接运行wgrib.exe可得到如何使用的帮助信息。
知道如何使用wgrib程序后我们就可以使用os.system在Python中执行Windows命令行程序wgrib了
这样就可以在指定目录找到输出的txt文件,然后将txt文件中的数据转换成数组。
原数据是37*37的数组,而输出的数据是每个数据占一行,所以需要进行一下转换
(二)自己编写解码库
编写解码程序的过程我已经记不清了,但是程序已经放到了GitHub中,大家可从头条号主页下方的GitHub菜单进入,里面还有GRIB的官方说明文档,方便大家照着说明文档继续完善。
由于小编只用到了GRIB1格式的数据,所以只写了GRIB1的解码库,而且仅仅是将数据导出功能,如果有感兴趣的同学,可以继续完善这个库。