NCL是什么?

NCL(The NCAR Command Language)是一种专门为科学数据处理以及数据可视化设计的高级语言,很适合用在气象数据的处理和可视化上。NCL包含了现代编程语言的许多常见功能:条件语句、循环、数组运算等。此外,NCL还包括许多有用的内置函数和过程用来进行处理和操作数据,其中包括统计函数、插值、EOF分析、波谱分析等。

NCL的设计目标是为了方便地从各种格式的文件中读取数据,进行数据处理,数据可视化。NCL有两种运行模式:第一种是命令行交互式运行,用户每输入一个命令或表达式就会立即得到执行。第二种是批处理模式,通过编写NCL脚本,一次性完成所有操作。

NCL主要包括以下三个方面的功能:首先是文件I/O功能。NCL有独特的语法,可以访问数据文件中的变量。也可以访问变量的其他信息(元数据metadata),比如网格坐标信息、单位、缺测值等。第二是NCL的数据处理功能,比如求数据的平均值,做线性回归等。想要掌握这部分功能需要具备一定的编程经验,也需要对NCL语言有相当程度的了解。最后是数据可视化,使用NCL绘图的语法命令很简单,使用默认的设置就能绘制出比较漂亮的图,另外NCL也提供有大量的绘图参数可由用户自己设置。

NCL官方网站:

http://www.ncl.ucar.edu/index.shtml

NCL的安装

NCL现在的最新版本是6.0.0,于2011年5月发布。

NCL可以在多种操作系统下运行,其中包括Windows(Cygwin),GNU/Linux,MacOS,Solaris 10等。从网上可以免费获取NCL的源代码和编译好的二进制程序,下载相关http://www.ncl.ucar.edu/Download/。由于NCL的下载需要先注册账号,为了方便获取软件,我将部分程序传到了网盘中http://115.com/folder/fbihtuz#NCL

关于各个软件包的说明 如果是下载的预编译的NCL,安装过程就比较简单。如果想自己编译源代码,那就需要花些功夫。下面只介绍如何在Linux和Windows下安装预编译好的NCL,更多的信息可以

访问这里。想从自己编译源代码可以

访问这里获取相关信息。

Windows下安装NCL要先安装Cygwin。

在安装Cygwin时需要安装这几个软件:

Category "Devel": autoconf, binutils, bison, byacc, flex, gcc, gcc4, gcc4-fortran, gcc-g++, gdb, make, makedepend, openssl-devel.

Category "Libs": expat, libcurl3, libexpat-devel, libgfortran3, libidn-devel, libxml2, sunrpc, zlib

Category "Net": libcurl-devel, libcurl4.

Category "Shells": bash, sh-utils, pdsh, tcsh. Category "X11": libX11-devel libX11-6 libXaw-devel libXaw6 libXaw7 libXm2 libXmu-devel libXpm4 libXt-devel libcairo-devel libcairo2 libfontconfig-devel libfontconfig1 libfreetype-devel libfreetype6 libxcb-devel xauth xclock xinit xorg-server xterm X-start-menu-icons X-startup-scripts

下载好NCL,将软件包(.tar.gz文件)存放在

Cygwin目录\home\用户名\ 路径下。

双击桌面的“Cygwin”图标,然后运行命令 $ mkdir /opt/NCL   #建立一个目录 $ cd /opt/NCL   #进入目录$ tar zxf ~/ncl_ncarg-6.0.0.CYGWIN_NT-6.1_i686.tar.gz   #解压NCL$ ls /opt/NCL   #查看目录内容,可以看到bin、include和lib三个目录

然后设置环境变量 $ vi ~/.bashrc

在文件最末尾加入: #NCL export NCARG_ROOT=/opt/NCLexport PATH=$PATH:$NCARG_ROOT/bin

保存文件,退出。 $ source ~/.bashrc   #使设置生效

这样就完成了NCL的安装和设置。 Linux下的安装过程和Cygwin下安装基本一致。

如果无法获得root权限,将NCL放在/home/ 路径下比较好。

现在测试一下是否安装正确

$ cd ~/ $ mkdir temp$ cd temp   #建立临时目录,进入临时目录$ ng4ex gsun01n

这条命令会复制gsun01n.ncl到当前目录,并运行 ncl < gsun01n.ncl

如果运行正常,会在X11窗口显示一张XY坐标图,单击鼠标进行图像切换。如果是在Cygwin下运行,需要先开启Cygwin/X server。

这个脚本测试完毕后,如果有兴趣,还可以测试gsunXXn,XX取值可以是01~11。

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最后,下载

.hluresfile(

注意文件名前有个点)复制到 /home/用户名/ 目录下。

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完成这一步后,再次运行命令 $ ng4ex gsun01n

这次会看到与先前测试不同的图像,因为.hluresfile文件对绘图部分的参数做了更改,比如设置了默认的colormap,修改了背景色和前景色。

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