GRIB - GRIB

GRIB (GRIdded Binary или же Общая регулярно распространяемая информация в двоичной форме[1]) - краткий формат данных, обычно используемый в метеорология хранить исторические и прогноз данные о погоде. Он стандартизирован Всемирная метеорологическая организация Комиссия по основным системам, известная под номером GRIB FM 92-IX, описана в Наставлении ВМО по кодам № 306. В настоящее время существует три версии GRIB. Версия 0 использовалась в ограниченной степени такими проектами, как TOGA, и больше не используется в оперативных целях. Первая редакция (текущая версия - 2) оперативно используется во всем мире большинством метеорологических центров, за Численный прогноз погоды выход (ЧПП). Было представлено новое поколение, известное как второе издание GRIB, и данные постепенно переходят на этот формат. Некоторые из GRIB второго поколения используются для производных продуктов, распространяемых в Eumetcast из Метеосат второго поколения. Другой пример - модель NAM (North American Mesoscale).

Формат

Файлы GRIB представляют собой набор автономных записей 2D-данных, а отдельные записи представляют собой значимые данные, без ссылок на другие записи или общую схему. Таким образом, коллекции записей GRIB можно добавлять друг к другу или разделять записи.

Каждая запись GRIB состоит из двух компонентов - части, описывающей запись (заголовок), и самих двоичных данных. Данные в GRIB-1 обычно преобразуются в целые числа с использованием масштаба и смещения, а затем упаковываются по битам. ГРИБ-2 также имеет возможность сжатия.

История GRIB

GRIB заменил Формат аэронавигационных данных (АПД).

Комиссия по основным системам (КОС) Всемирной метеорологической организации (ВМО) собралась в 1985 г. для создания формата GRIB (GRIdded Binary). Рабочая группа по управлению данными (WGDM) в феврале 1994 г., после значительных изменений, утвердила редакцию 1 GRIB. Формат. Формат GRIB Edition 2 был утвержден в 2003 году в Женеве.

Проблемы с GRIB [2]

В GRIB нет возможности описать набор записей GRIB

  • Каждая запись независима, и нет возможности ссылаться на схему, намеченную разработчиком GRIB.
  • Нет надежного способа объединить записи в многомерные массивы, из которых они были получены.
  • Использование внешних таблиц для описания значения данных.
  • Нет авторитетного места, где центры могли бы публиковать свои местные таблицы.
  • Несогласованные и неверные методы управления версиями локальных таблиц.
  • Нет машиночитаемых версий таблиц ВМО (теперь доступно для GRIB-2, но не для GRIB-1)

Заголовок GRIB 1

Заголовок GRIB 1 состоит из двух частей: обязательной (раздел определения продукта - PDS) и необязательной (раздел описания сетки - GDS). PDS описывает, кто создал данные (исследовательский / операционный центр), задействованную числовую модель / процесс (может быть ЧПП или же GCM ), данные, которые фактически хранятся (например, ветер, температура, озон концентрация и т. д.), единицы данных (метры, давление и т.д.), вертикальная система данных (постоянная высота, постоянное давление, постоянное потенциальная температура ) и отметку времени.

Если необходимо описание пространственной организации данных, также должна быть включена GDS. Эта информация включает спектральные (гармоники расхождение и завихренность ) по сравнению с данными с координатной сеткой (гауссово, сетка X-Y), разрешением по горизонтали и расположением источник.

Программного обеспечения

Приложения

Написан ряд пакетов прикладного программного обеспечения, в которых используются файлы GRIB. Они варьируются от командная строка утилиты для графического визуализация пакеты.

  • Модель ATMOGRAPHVis Коммерческое программное обеспечение для визуализации данных численной модели погоды, способное декодировать и отображать форматы данных GRIB 1 и GRIB 2.
  • ArcGIS Ведущее на рынке программное обеспечение ГИС
  • Экспедиция - Экспедиция - это приложение для навигации и погоды. Отображение и загрузка Гриба из многих источников бесплатны.
  • WGRIB Программа на основе командной строки для управления, инвентаризации и декодирования файлов GRIB1
  • ГРАДЫ, бесплатное настольное приложение на основе командной строки, которое напрямую обрабатывает файлы GRIB1 и GRIB2 [3]
  • Пикогриб GRIB 1 C-language (вызываемый FORTRAN) бесплатный пакет декодирования, в некоторой степени совместимый с программой ECMWF GRIBEX
  • Коды NCEP бесплатное программное обеспечение (библиотека C и FORTRAN) для декодирования и кодирования данных в формате GRIB 1
  • Коды NCEP бесплатное программное обеспечение (библиотека C и FORTRAN) для декодирования и кодирования данных в формате GRIB 2 (только некоторые шаблоны)
  • JGrib - Jgrib - бесплатная библиотека для чтения файлов GRIB на Java.
  • Метеосатлиб - Meteosatlib - это бесплатная библиотека C ++ и набор инструментов для преобразования спутниковых изображений между различными форматами; он может читать и записывать данные GRIB, а его библиотека кодирования / декодирования GRIB может использоваться автономно.
  • Mathematica, общее математическое, статистическое и презентационное приложение напрямую обрабатывает файлы GRIB и может отображать их с множеством проекций
  • В Командный язык NCAR может использоваться для чтения, анализа и визуализации данных GRIB, а также для преобразования их в другие форматы данных с координатной привязкой.
  • PyNIO это Язык программирования Python модуль, который обеспечивает доступ для чтения и / или записи к различным форматам данных с использованием интерфейса, смоделированного на netCDF.
  • дегриб (AKA NDFD GRIB2 Decoder) - программа для чтения файлов GRIB 1 и GRIB 2.
  • wgrib2 - программа для чтения файлов GRIB 2.
  • GRIB API является API разработан в ECMWF для декодирования и кодирования данных GRIB редакции 1 и 2. Примечание: этот пакет теперь заменен на ecCodes который является расширенным набором GRIB API. Полезный набор инструменты командной строки также включен. ECMWF также предлагает пакет для черчения Магия и Metview рабочая станция / пакетная система для обработки / визуализации файлов GRIB.
  • Угриб - Угриб - бесплатный графический просмотрщик GRIB, предназначенный для чтения файлов GRIB 1. Веб-сайт GRIB.US также направлен на ознакомление с разумным и безопасным использованием данных GRIB для прогнозирования погоды. Эта ссылка не работает с 20 мая 2017 года.
  • SmartMet - SmartMet - это инструмент Windows, который считывает, записывает и визуализирует данные GRIB.
  • Xconv / Convsh - Xconv - это графический инструмент для отображения и преобразования данных с координатной сеткой, доступный для большинства операционных систем. Convsh - это эквивалент командной строки.
  • В Общая модель данных NetCDF-Java - это библиотека Java, которая может читать файлы GRIB 1 и GRIB 2.
  • zyGrib графическое программное обеспечение для Linux, Mac OS X и Windows (GPL3, Qt) для загрузки и отображения файлов GRIB 1 и GRIB 2 (начиная с версии 8.0).
  • XyGrib запускался как форк zyGirb 8.0.1. Это также мультиплатформенное программное обеспечение.
  • ГДАЛ, популярная библиотека чтения и записи геопространственных данных с открытым исходным кодом
  • Приложение PredictWind Offshore Многоплатформенное приложение, предназначенное для лодок, направляющихся в море, которым необходимо загружать данные прогноза GRIB через спутниковое или SSB соединение.
  • LuckGrib приложение доступно на macOS, iOS и iPadOS, предназначен для моряков и других любителей погоды. LuckGrib обеспечивает легкий доступ ко многим погодным моделям GRIB. Кроме того, предоставляется несколько моделей океанских течений и волн. Данные можно загрузить через Интернет, спутник или по электронной почте.
  • PyGrib Модуль расширения языка Python, который позволяет читать и записывать форматы GRIB 1 и GRIB 2.
  • PolarView Навигационное приложение, которое включает программу просмотра GRIB, поддерживающую как GRIB 1, так и GRIB 2. PolarView включает в себя GRIB скачать сервис для данных GFS (ветер / атмосферное давление), NWW3 (высота / направление волны) и RTOFS (атлантические течения) от NOAA. Доступно для Linux, Mac и Windows.
  • OpenCPN Картплоттер / морской навигатор с открытым исходным кодом. Для ежедневных круизов или предварительного планирования маршрута. (ПРИМЕЧАНИЕ: поддержка GRIB доступна начиная с версии 1.3.5 бета )
  • CDO (Climate Data Operators) - инструмент анализа геонаучных данных с поддержкой GRIB.
  • IDV является метеорологически ориентированным, независимым от платформы приложением для визуализации и анализа файлов GRIB1, GRIB2 и NetCDF.
  • Программное обеспечениеOnBoard Приложение для морской навигации для Windows, которое включает наложения GRIB на карту.
  • ГрибАЭ Бесплатный интерфейс Windows для WGRIB.
  • qtVlm бесплатное программное обеспечение для linux, windows, mac, android, raspberryPi и iOS, с интерфейсом с GPS и функциями маршрутизации (+ интерфейс с виртуальной парусной игрой VLM )
  • PyNDFD модуль Python с открытым исходным кодом для получения данных прогноза в реальном времени от Национальной службы погоды США. Данные в формате GRIB кэшируются и анализируются, чтобы предоставить разработчику доступ к десяткам актуальных переменных прогноза погоды. Данные доступны на следующие 7 дней по любой координате в пределах США.
  • Weather4D Это приложение обрабатывает файлы GRIB (доступно около 35 моделей погоды / волн / течений) для создания прогнозов погоды, которые можно анимировать в 3D HD. Версия «Маршрутизация» предоставляет также возможности прогнозирования погоды на основе выбранных моделей и полярных данных, управление местоположением. Версия «Маршрутизация и навигация» добавляет функции навигации, такие как интерфейс NMEA, AIS, навигационные карты, приборные панели, запись треков.
  • глгриб Это приложение отображает поля GRIB2 с помощью OpenGL. Растр, контур, вектор, палитра, масштаб карты, береговые линии, границы. Широта / долгота, ламберт, гауссова сетка. Можно интерактивно просматривать поля (перемещать, масштабировать и т. Д.). Поля с высоким разрешением (2,5 км и 1,25 км глобально) отображались с помощью glgrib.

Мобильные приложения

iOS

Несколько iOS Приложения поддерживают формат GRIB, в том числе:

Android

Несколько Android Приложения поддерживают формат GRIB, в том числе:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ http://www.wmo.int/pages/prog/www/DPS/FM92-GRIB2-11-2003.pdf
  2. ^ Кэрон, Джон. О пригодности кодов BUFR и GRIB для архивирования данных
  3. ^ http://cola.gmu.edu/grads/gadoc/grib.html

внешняя ссылка