多次元 NetCDF ファイルから GMT で描画用の 2次元 NetCDF，時系列データ，統計データを算出するプログラム
NetCDF ver. 4.1.3, HDF5 ver. 1.8.7, ZLIB ver. 1.2.5 を事前にコンパイル・インストールしておいて下さい。
上記のライブラリの準備は、こちら を参照。
ライブラリの準備が整ったら、Makefile を編集します。
Intel, PGI, GNU fortran コンパイラのどれかを選択します (使用したいコンパイラの行をコメントアウトして下さい)。
ここでは例として PGI コンパイラを選択します。
#COMPILER=INTEL
#COMPILER=GNU
COMPILER=PGI
注意：使用するコンパイラは、コンパイル済みのライブラリで使用したコンパイラと一致している必要が有ります。
編集が完了したらプログラムをコンパイルします。
$ make
ncedit, ncedit_stats, ncedit_pdata
というバイナリが作成されていたら OK 。
ライブラリの準備が整ったら、以下の環境変数を適切に設定します．
$ export FC=gfortran
$ export NETCDF=/usr/local/netcdf
$ export HDF=/usr/local/hdf5
$ export ZLIB=/usr/local/zlib
注意：使用するコンパイラは、コンパイル済みのライブラリで使用したコンパイラと一致している必要が有ります。
以上が完了したらプログラムをコンパイルします。
$ scons
ncedit, ncedit_stats, ncedit_pdata
というバイナリが作成されていたら OK 。
namelist.ncedit, namelist.ncedit_stats, namelist.ncedit_pdata を編集し、使用します。
namelist.ncedt
¶m
imax = 256 ! x 方向の grid 数
jmax = 256 ! y 方向の grid 数
kmax = 64 ! z 方向の grid 数
tmax = 37 ! t 方向の grid 数
varname = "water" ! NetCDF の変数名 或いは ncedit.f90 内で定義した変数名
input = "input.nc4" ! 入力する 多次元 NetCDF ファイル
xselect = 128 ! 出力する 2 次元 NetCDF ファイルで選択される grid 番号
yselect = 128 ! 出力する 2 次元 NetCDF ファイルで選択される grid 番号
zselect = 20 ! 出力する 2 次元 NetCDF ファイルで選択される grid 番号
tselect = 18 ! 出力する 2 次元 NetCDF ファイルで選択される grid 番号
output = "water.nc4" ! 出力する 2 次元 NetCDF ファイル名
output_type = "nc4" ! 出力する 2 次元 NetCDF の種類 nc3: netcdf_classic, nc3_64bit: netcdf_64bit_offset, nc4: netcdf4
flag = 2 ! 出力する断面 1: x-y, 2: x-z, 3: x-t, 4: t, 5: 任意鉛直
nx = 128 ! 出力する 2 次元断面の x 軸方向の grid 数 (x-y, x-z 断面用)
ny = 41 ! 出力する 2 次元断面の y 軸方向の grid 数 (x-y, x-z 断面用)
dx = 0.500 ! 出力する 2 次元断面の x 軸方向の格子間隔 (x-y, x-z, x-t 断面用)
dy = 0.500 ! 出力する 2 次元断面の y 軸方向の格子間隔 (x-z 断面用)
angle = 45.0 ! 任意の鉛直断面と x 軸と成す角度 [deg] (for flag = 5)
interp_x = 0 ! 出力する 2 次元断面の x 軸の内挿の有無 0: 内挿しない, 1: 内挿する
interp_y = 0 ! 出力する 2 次元断面の y 軸の内挿の有無 0: 内挿しない, 1: (interp_method で) 内挿する
interp_method = 'linear' ! x-z 断面出力時の y 軸の内挿方法
! 'linear': (1 次元) 線形内挿
! 'near' : 最近傍探索 (内挿はしない)
! 'stpk' : 最近傍探索 (内挿はしない)
deflate_level = 2 ! NetCDF4 の deflate level
debug_level = 100 ! デバッグレベル (数値を大きくするほど，実行過程の詳細が出力される)
/
例1: 4 次元データを x-y 断面として出力する場合
flag = 1 ( x-y 断面 )
zselect = 20 ( z 軸の 20 grid 目 )
tselect = 60 ( 計算開始から 60 ステップ目 )
nx = 128 ( grid 数: x 軸 )
ny = 128 ( grid 数: y 軸 )
例2: 4 次元データを x-z 断面として出力する場合
flag = 2 ( x-z 断面 )
yselect = 2 ( y 軸の 2 grid 目 )
tselect = 240 ( 計算開始から 240 ステップ目 )
nx = 256 ( 出力データの x 軸 grid 数 )
ny = 41 ( 出力データの y 軸 grid 数 )
dx = 0.500 ( 元データが stretch の場合、0.5 km の等格子間隔に直す )
dy = 0.500 ( 元データが stretch の場合、0.5 km の等格子間隔に直す )
interp_x = 1 ( x 軸座標の内挿 )
interp_y = 1 ( y 軸座標の内挿 )
interp_method = 'linear' ( y 軸の内挿方法 )
例3: 4 次元データを x-t 断面として出力する場合
flag = 3 ( x-t 断面 )
yselect = 2 ( y 軸の 2 grid 目 )
zselect = 1 ( z 軸の 1 grid 目 )
nx = 128 ( grid 数: x 軸 )
ny = 128 ( grid 数: t 軸 )
interp_x = 0 ( x 軸座標をそのまま出力 )
interp_y = 0 ( y 軸座標をそのまま出力 )
例4: 4 次元データを x-z 任意断面として出力する場合
flag = 5 ( x-z 任意断面 )
xselect = 0 ( 投影水平軸の中心座標位置 )
yselect = 0 ( 投影水平軸の中心座標位置 )
tselect = 240 ( 計算開始から 240 ステップ目 )
nx = 256 ( 出力データの x 軸 grid 数 )
ny = 41 ( 出力データの y 軸 grid 数 )
dy = 0.500 ( 元データが stretch の場合、0.5 km の等格子間隔に直す )
angle = 45.0 ( 投影面の x 軸からの角度 )
interp_y = 1 ( y 軸座標の内挿 )
interp_method = 'linear' ( y 軸の内挿方法 )
ncedit.f90 は、
- 多次元 -> 2 次元出力
- 出力時の単位変換
- 元データに無い変数の計算
等のため、出来るだけ単純化しているつもりです (が、既に複雑になってしまいました)。
$ ncdump -h hoge.nc4
や
$ ncview hoge.nc4
等で簡易確認出来ます。
以下の 4 つのタイプを用意しています。
- gmtplot_xy.sh # ncedit.f90 で出力した x-y 断面データ用
- gmtplot_xz.sh # ncedit.f90 で出力した x-z 断面データ用
- gmtplot_xt.sh # ncedit.f90 で出力した x-t 断面データ用
- gmtplot_stats.sh # ncedit_stats.f90 で出力した一次元データ用
- 辻野 智紀 氏が開発している、数値解析用 Fortran 90 ライブラリ (STPK) の一部を使用させていただきました。
- George Bryan 氏の CAPE 計算サブルーチン (getcape.F) を使用させていただきました。
関係者各位に感謝申し上げます。
- http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/netcdf-f90/NF90_005fGET_005fVAR.html#NF90_005fGET_005fVAR
- http://www.u.tsukuba.ac.jp/~hayasaki.masamits.fw/Linux_tips/GMT_img_script/grdvector.gmt
- http://www.scons.org/doc/production/HTML/scons-user.html
- ncedit_pdata.f90 における次元情報取得方法の汎用化
- Ubuntu 14.04 では，apt-get install scons で取得した scons ver. 2.3.0 で正常動作中
- CentOS 5.X, 6.X 系では，Python ver. 2.7.8 + scons ver. 2.3.2 の組み合わせで正常動作中
- NetCDF 関連のライブラリリンクは非常に良好 (GNU make より楽)
- Python のバージョンを下げて (e.g, ver. 2.6.6) scons ver. 2.3.2 をインストールすると，実行時にエラーを吐いて正常に動作しない
- import os として環境変数を読み込ませることで .bashrc 等で設定した環境変数を SConstruct に読み込ませることが可能
- gfortran (ver. 4.4.6, 4.8.1), ifort (ver. 13.1.3, 14.0.2), pgfortran (ver. 12.10, 13.10) で動作確認済み
- 環境変数 FC, NETCDF, HDF5, ZLIB を事前に設定して実行するように，仕様を変更 (環境変数の変更のみでコンパイル環境を変更出来るようにした)
- ncedit_pdata.f90 を作成．