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第1章 语言介绍1

1.1 学习目的1

1.1.1 了解NCL语言1

1.1.2 其他可用的语言3

1.2 有关文档4

1.3 示例程序脚本和数据5

1.4 技术支持6

1.5 程序安装6

1.5.1 Linux系统下安装6

1.5.2 MacOS系统下安装8

1.5.3 Windows系统的Unix虚拟机（Cygwin/X）下安装10

1.6 运行环境路径设置11

1.7 图形环境设置11

1.8 代码编辑工具12

1.8.1 常用代码编辑器12

1.8.2 高亮脚本定义14

第2章 程序语言基础17

2.1 运行测试方式17

2.2 输入、输出数据和图形文件支持18

2.3 字符符号19

2.4 数据类型和表达式20

2.4.1 数据类型20

2.4.2 运算操作符21

2.4.3 逻辑运算符22

2.4.4 数组表达式22

2.5 变量25

2.5.1 元数据和属性25

2.5.2 维数命名26

2.5.3 字符串引用27

2.5.4 变量列表27

2.6 变量赋值28

2.6.1 数值赋值28

2.6.2 变量间赋值29

2.6.3 变量的重赋值34

2.7 程序脚本结构35

2.7.1 库文件及其载入35

2.7.2 程序块37

2.7.3 选择语句37

2.7.4 循环语句38

2.7.5 数据和变量信息输出38

2.7.6 保留关键词39

2.8 字符串操作39

2.9 系统调用41

2.10 功能函数和过程42

2.10.1 可视化类43

2.10.2 常规类43

2.10.3 地球科学类44

2.10.4 数学和统计类45

2.10.5 输入和输出类46

第3章 数据文件的输入和输出48

3.1 单个文件的读取方式49

3.2 多个文件的读取方式50

3.3 文件变量对变量的赋值51

3.4 文本（ASCII）数据文件读取51

3.5 电子表格（Excel CSV）数据文件读取56

3.6 二进制（binary）数据文件读取59

3.7 文本（ASCII）数据文件写入61

3.8 CSV数据文件写入68

3.9 二进制（binary）数据文件写入69

3.10 netCDF数据文件写入71

第4章 图形分析基础77

4.1 五步法绘图78

4.2 视图窗口（viewport）79

4.3 地图设置（maps）80

4.3.1 默认地图80

4.3.2 地图网格和标示的设置81

4.3.3 地图内容设置83

4.3.4 改变地图投影87

4.3.5 区域地图90

4.3.6 极地投影地图91

4.3.7 地图分辨率94

4.4 简单的双坐标二维图（XY-plots）96

4.4.1 坐标轴标记设定97

4.4.2 时间序列98

4.5 等值线图（contours plots）100

4.5.1 填色图102

4.5.2 图案填充图104

4.6 矢量图（vector plots）106

4.7 剖面图（slice plots）110

4.8 直方图（bar charts）112

4.9 图形叠加（overlay plots）118

4.10 图形展板（panel plots）126

4.10.1 常用控制参数项129

4.10.2 图形组合设置131

4.11 绘制折线、多边形、多点标记和文本138

4.12 轮廓文件绘图（shapefile plots）143

第5章 颜色表和绘图属性资源149

5.1 颜色表（color maps）149

5.1.1 转换GrADS颜色表152

5.1.2 转换GMT颜色表153

5.2 有用的绘图属性资源（helpful resources）155

5.2.1 标题字符串和功能编码156

5.2.2 添加文本到图形159

5.2.3 特殊字符创建的功能代码162

5.2.4 坐标轴注释165

5.2.5 等值线和标签设置167

5.2.6 陆地、海洋和湖泊的填色170

5.2.7 标示条设置171

5.2.8 图例设置176

5.2.9 坐标刻度标记设置179

5.2.10 日期格式181

第6章 实战分析和绘图185

6.1 常规数据获取186

6.2 实战分析Ⅰ——基础能力187

6.2.1 站点数据处理187

6.2.2 绘制中国地图195

6.2.3 站点分布图197

6.2.4 站点数据插值和区域蒙版200

6.3 实战分析Ⅱ——气候变化206

6.3.1 模式数据介绍207

6.3.2 模式数据的空间格点插值预处理208

6.3.3 季节平均计算和水汽平衡方程分析213

6.3.4 格点数据作图215

6.4 实战分析Ⅲ——东亚夏季风降水218

6.4.1 时空模态分析218

6.4.2 主分量的功率谱分析224

6.4.3 主分量的小波谱分析227

第7章 图形分析进阶231

7.1 水平柱状图（horizontal bar charts）231

7.2 箱线图（box plots）232

7.3 预报图（meteograms）235

7.4 饼图（pie charts）241

7.5 温度对数压力图（skew-T）243

7.5.1 绘制温度对数压力图底图243

7.5.2 温度对数压力图底图上绘制探空数据245

7.6 泰勒诊断图（Taylor diagrams）250

7.7 风玫瑰图（wind rose）253

7.7.1 基本风玫瑰图253

7.7.2 粗线风玫瑰图255

7.7.3 彩色风玫瑰图256

7.8 三维图（3D graphics）259

7.9 图形蒙版（masking）261

7.9.1 “mask”函数创建262

7.9.2 “gc＿inout”函数创建264

7.9.3 图形属性资源设置创建270

7.9.4 控制图层的绘制顺序创建273

7.10 天气符号（weather symbols）绘制274

参考文献277

附录A 常见错误信息278

附录B 地图投影类型283

附录C 线型表292

附录D 填充样式表293

附录E 标记符号表294

附录F 重要的内建函数和过程295

附录G 重要的图形属性资源297