如何使用Python绘制GFS grib2数据？

Question

我希望在我的网站上有一个包含接下来几天温度的图表，全球预测系统最符合我的需求。 如何在matplotlib中绘制GRIB2数据并从图中创建PNG图像？

我花了几个小时在互联网上搜索，询问那些知道如何做到这一点的人（他们根本没有帮助），我不知道从哪里开始。 GFS数据可以在这里找到： ftp ： //ftp.ncep.noaa.gov/pub/data/nccf/com/gfs/prod/如果可能的话，我希望它是轻量级的，不会丢失太多的服务器空间。

Answer 1

当您考虑使用轻量级数据使用和存储时，您可以考虑使用除GRIB之外的其他数据形式。 GRIB文件通常包含全球数据，当您只想绘制特定域时，这些数据非常无用。

我强烈建议使用NOAA-NCEP opendap数据服务器中的数据。 您可以使用netCDF4从此服务器获取数据。 不幸的是，已知该服务器在某些时候是不稳定的，这可能导致刷新运行和/或格式错误的数据集的延迟。 虽然，在95％的时间里，我可以访问我需要的所有数据。

注意：由于新运行发布后的高人口贩运，此数据服务器可能会很慢。 可以在此处找到数据服务器的访问权限： http ： //nomads.ncdc.noaa.gov/data.php？name = access_hires_weather_datasets

使用Matplotlib和Basemap工具包绘制数据非常简单。 一些示例，包括GFS数据集的使用，可以在这里找到： http ： //matplotlib.org/basemap/users/examples.html

Answer 2

基本上，有两个步骤：

1. 使用wgrib从grib2数据中提取所选变量，并保存到NetCDF文件中。 虽然有一些API如pygrib，但我发现直接使用命令行工具的麻烦较少。 一些有用的链接：

安装： http ： //www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/wgrib2/compile_questions.html
技巧： http ： //www.ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2/tricks.wgrib2

例如，提取温度和湿度：

wgrib2 test.grb2 -s | egrep '(:RH:2 m above ground:|:TMP:2 m above ground:)'|wgrib2 -i test.grb2 -netcdf test.nc

2. 使用Python库来处理NetCDF文件，示例代码可能如下所示：

   进口警告
   warnings.filterwarnings（ “忽略”）
   将matplotlib.pyplot导入为plt
   导入numpy为np
   将pandas导入为pd
   ％matplotlib内联
   来自netCDF4导入数据集
   来自mpl_toolkits.basemap导入底图
   来自pyproj import Proj
   将matplotlib.cm导入为cm
   导入日期时间

   file =“test.nc”
   rootgrp =数据集（文件，“r”）
   x = rootgrp ['longitude'] [：]＃0-359，step = 1
   y = rootgrp ['latitude'] [：]＃-90~90，step = 1
   tmp = rootgrp ['TMP_2maboveground'] [：] [0] #form（181,360）dt = datetime.datetime（1970,1,1）+ datetime.timedelta（seconds = rootgrp ['time'] [0]）

   fig = plt.figure（dpi = 150）
   m =底图（projection ='mill'，lat_ts = 10，llcrnrlon = x.min（），urcrnrlon = x.max（），llcrnrlat = y.min（），urcrnrlat = y.max（），resolution ='c “）

   xx，yy = m（* np.meshgrid（x，y））
   m.pcolormesh（XX，YY，TMP-273.15，遮光= '平面'，CMAP = plt.cm.jet）
   m.colorbar（位置= '右'）

   m.drawcoastlines（）
   m.drawparallels（np.arange（-90。，120。，30。），labels = [1,0,0,0]，fontsize = 10）
   m.drawmeridians（np.arange（0。，360。，60。），labels = [0,0,0,1]，fontsize = 10）
   plt.title（“{}，GFS，Temperature（C）”。format（dt.strftime（'％Y-％m-％d％H：％M UTC'）））
   plt.show（）