NetCDF数据的编程式访问.pdf

第 32 卷 ,增刊 气 　象 　科 　技 Vol. 32 ,Suppl. 2004 年 12 月 　　　　　　 　　　　　　 Dec. ,2004 METEOROLO GICAL SCIENCE AND TECHNOLO GY NetCDF 数据的编程式访问 查石祥 (总参气象中心 , 北京 100081) 摘要　NetCDF 是一种面向数组型数据的描述和编码标准 , 目前广泛应用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球 物理等诸多领域。用户可以借助多种方式方便地管理和操作 NetCDF 数据集。文章介绍 NetCDF 数据的编程式访问 方法。该方法主要应用于数值预报模式 ,它涉及软件创建、参数配置、NetCDF 文件结构、NetCDF 接口函数库等。重点 探讨了编程者在使用该方法时经常遇到的一些问题 ,并且给出了一个读取 NCEP 再分析文件的编程实例。 关键词 　NetCDF 　编程环境 　文件结构 　接口函数库 引言 1 　NetCDF 简介 NetCDF 是一种面向数组型数据的描述和编码 NetCDF (Network Common Data Form 通用的 ) ( 标准 , 已被国内外许多行业和组织采用, 目前广泛应 网络数据格式 是由美国大学大气研究协会 U 用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球物理等 CAR) 下的 Unidata 项目科学家针对科学数据的特 诸多领域。例如 ,NCEP ( 美国国家环境预报中心) 点 ,提出的一种面向数组型数据、适于网络共享的数 ( ) 发布的再分析资料 ,NOAA CDC 气候数据中心 发 据描述和编码标准。其软件实现形式是一个免费的 ( ) 布的海洋与大气综合数据集 COADS 均采用 NetCDF 软件包 , 内含可访问 NetCDF 数据的工具 NetCDF 作为标准。 程序和多种语言的接口函数库。 本文介绍 NetCDF 数据的编程式访问 ———通过 NetCDF 特性 : ①自描述特性 , 即 NetCDF 数据 调用 NetCDF 软件包提供的库函数 , 以编程方式实 文件包含自身的描述信息 ,这也是网络时代数据的 现对 NetCDF 数据的直接读写。这种方式更多地应 趋势性特征。②平台无关性 , 即支持在异构的网络 用于数值预报模式中 , 作为模式 I/ O 模块的一部 平台间进行数据传输和数据共享。③易用性 ,表示 分 ,实现对 NetCDF 数据的直接读写 ,例如 , 目前在 存在多种方便的途径来管理和操作 NetCDF 数据。 气象和海洋领域应用较广泛的 WRF 模式[1 ] 、POM 最常见的 3 种方式包括 :使用随 NetCDF 软件包提 ( ) 模式、LASG 的气候模式等都包含这样的功能选项。 供的工具程序 Ncdump 和 Ncgen ; 使用支持