GRIB

GRIB ( GRIddded Binary lub General Regularly-Distributed Information in Binary form ) to zwięzły format danych powszechnie używany w meteorologii do przechowywania historycznych i prognozowanych danych pogodowych. Jest standaryzowany przez Światową Organizację Meteorologiczną 's Commission for Basic Systems, znana pod numerem GRIB FM 92-IX, opisana w Podręczniku WMO dotyczącym kodów nr 306. Obecnie dostępne są trzy wersje GRIB. Wersja 0 była używana w ograniczonym zakresie przez projekty takie jak TOGA i nie jest już używana. Pierwsza edycja (aktualna podwersja to 2) jest używana operacyjnie na całym świecie przez większość ośrodków meteorologicznych do numerycznego prognozowania pogody (NWP). Wprowadzono nowszą generację, znaną jako druga edycja GRIB, i dane powoli przechodzą do tego formatu. Niektóre GRIB drugiej generacji są używane w produktach pochodnych dystrybuowanych w Eumetcast of Meteosat drugiej generacji . Innym przykładem jest model NAM (North American Mesoscale).

Format

Pliki GRIB są zbiorem samodzielnych rekordów danych 2D, a poszczególne rekordy są samodzielnymi danymi, bez odniesień do innych rekordów lub ogólnego schematu. Tak więc kolekcje rekordów GRIB można łączyć ze sobą lub rozdzielać rekordy.

Każdy rekord GRIB ma dwa komponenty - część opisującą rekord (nagłówek) oraz same dane binarne. Dane w GRIB-1 są zazwyczaj konwertowane na liczby całkowite przy użyciu skali i przesunięcia, a następnie pakowane bitowo. GRIB-2 posiada również możliwość kompresji.

Historia GRIB

GRIB zastąpił format danych lotniczych (ADF).

Komisja Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) ds. Systemów Podstawowych (CBS) spotkała się w 1985 r., aby stworzyć format GRIB (GRIdded Binary). Grupa Robocza ds. Zarządzania Danymi (WGDM) w lutym 1994 roku, po poważnych zmianach, zatwierdziła wersję 1 formatu GRIB. Format GRIB Edition 2 został zatwierdzony w 2003 roku w Genewie.

Problemy z GRIBem

W GRIB nie ma sposobu na opisanie zbioru rekordów GRIB

Każdy rekord jest niezależny i nie ma możliwości odniesienia się do schematu zamierzonego przez autora GRIB
Nie ma niezawodnego sposobu łączenia rekordów w wielowymiarowe tablice, z których zostały wyprowadzone.
Wykorzystanie tabel zewnętrznych do opisania znaczenia danych.
Brak autorytatywnego miejsca, w którym ośrodki mogłyby publikować swoje lokalne tabele.
Niespójne i nieprawidłowe metody wersjonowania tabel lokalnych.
Brak wersji tabel WMO do odczytu maszynowego (teraz dostępne dla GRIB-2, ale nie dla GRIB-1)

GRIB 1 Nagłówek

Nagłówek GRIB 1 składa się z 2 części – jednej obowiązkowej (sekcja definicji produktu – PDS) i jednej opcjonalnej (sekcja opisu siatki – GDS). PDS opisuje, kto stworzył dane (centrum badawcze / operacyjne), zaangażowany model / proces numeryczny (może to być NWP lub GCM ), dane, które są faktycznie przechowywane (takie jak wiatr , temperatura , stężenie ozonu itp.), jednostki dane (metry, ciśnienie itp.), pionowy układ danych (stała wysokość, stałe ciśnienie, stała potencjalna temperatura ) i znacznik czasu.

Jeżeli potrzebny jest opis organizacji przestrzennej danych, należy dołączyć również GSD. Informacje te obejmują dane spektralne (harmoniczne rozbieżności i wirowości ) w porównaniu z danymi siatkowymi (siatka Gaussa, siatka XY), rozdzielczość poziomą i lokalizację pochodzenia .

Oprogramowanie

Aplikacje

Napisano wiele pakietów oprogramowania, które wykorzystują pliki GRIB. Obejmują one zarówno wiersza poleceń, jak i pakiety wizualizacji graficznych .

ATMOGRAPH ModelVis Komercyjne oprogramowanie do wizualizacji numerycznych modeli pogody zdolne do dekodowania i wyświetlania danych w formatach GRIB 1 i GRIB 2
Wiodące oprogramowanie GIS na rynku ArcGIS
Expedition – Expedition to aplikacja do nawigacji żeglarskiej i pogody. Wyświetlanie Grib i pobieranie z wielu źródeł jest bezpłatne.
[1] cfGrib to najnowocześniejsze narzędzie do analizowania Grib dla Pythona oparte na ecCodes z ECMWF.
WGRIB Program oparty na wierszu poleceń do manipulowania, inwentaryzacji i dekodowania plików GRIB1
GraDS , bezpłatna aplikacja komputerowa oparta na wierszu poleceń, która bezpośrednio obsługuje pliki GRIB1 i GRIB2
Picogrib GRIB 1 bezpłatny pakiet dekodujący w języku C (wywoływalny FORTRAN) kompatybilny do pewnego stopnia z procedurą ECMWF GRIBEX
Kody NCEP darmowe oprogramowanie (biblioteka C i FORTRAN) do dekodowania i kodowania danych w formacie GRIB 1
kody NCEP bezpłatne oprogramowanie (biblioteka C i FORTRAN) do dekodowania i kodowania danych w formacie GRIB 2 (tylko niektóre szablony)
JGrib - Jgrib to darmowa biblioteka do odczytu plików GRIB w Javie.
Meteosatlib - Meteosatlib to bezpłatna biblioteka oprogramowania C++ i zestaw narzędzi do konwersji zdjęć satelitarnych między różnymi formatami; może odczytywać i zapisywać dane GRIB, a jego biblioteka kodowania/dekodowania GRIB może być używana samodzielnie.
Mathematica , ogólna aplikacja matematyczna, statystyczna i prezentacyjna, bezpośrednio obsługuje pliki GRIB i może mapować je za pomocą wielu projekcji
Język poleceń NCAR może być używany do odczytywania, analizowania i wizualizacji danych GRIB, a także konwertowania ich na inne formaty danych w formie siatki.
PyNIO to moduł języka programowania Python , który umożliwia dostęp do odczytu i/lub zapisu różnych formatów danych za pomocą interfejsu wzorowanego na netCDF.
degrib (AKA NDFD GRIB2 Decoder) to czytnik plików GRIB 1 i GRIB 2.
wgrib2 to czytnik plików GRIB 2.
GRIB API to interfejs API opracowany w ECMWF do dekodowania i kodowania danych GRIB edycja 1 i 2. Uwaga: ten pakiet został zastąpiony przez ecCodes , który jest nadzbiorem GRIB API. Dostępny jest również przydatny zestaw narzędzi wiersza poleceń . ECMWF oferuje również pakiet do kreślenia Magics oraz stację roboczą/system wsadowy Metview do obsługi/wizualizacji plików GRIB.
QGIS - QGIS to graficzne oprogramowanie open source, które może wizualizować pliki GRIB.
Ugrib – Ugrib to bezpłatna graficzna przeglądarka GRIB przeznaczona do odczytu plików GRIB 1. Strona GRIB.US ma również na celu edukację w zakresie rozważnego i bezpiecznego korzystania z danych GRIB do prognozowania pogody. Ten link nie działa od 20 maja 2017 r.
SmartMet - SmartMet to narzędzie systemu Windows, które odczytuje, zapisuje i wizualizuje dane GRIB.
Xconv/Convsh – Xconv to graficzne narzędzie do wyświetlania i konwertowania danych w formie siatki, dostępne dla większości systemów operacyjnych. Convsh jest odpowiednikiem wiersza poleceń.
NetCDF -Java Common Data Model to biblioteka Java, która może odczytywać pliki GRIB 1 i GRIB 2.
zyGrib oprogramowanie graficzne dla systemów Linux, Mac OS X i Windows (GPL3, Qt) do pobierania i wyświetlania plików GRIB 1 i GRIB 2 (od wersji 8.0).
XyGrib zaczął jako rozwidlenie zyGirb 8.0.1. Jest to również oprogramowanie wieloplatformowe.
GDAL , popularna biblioteka open source do odczytu i zapisu danych geoprzestrzennych
Aplikacja PredictWind Offshore Aplikacja wieloplatformowa przeznaczona dla łodzi płynących na morzu, które potrzebują pobrać prognozowane dane GRIB za pośrednictwem połączenia satelitarnego lub SSB.
LuckGrib to aplikacja dostępna na macOS , iOS i iPadOS , przeznaczona dla żeglarzy i innych entuzjastów pogody. LuckGrib zapewnia łatwy dostęp do wielu modeli pogodowych GRIB. Ponadto dostępnych jest kilka modeli prądów oceanicznych i fal. Dane mogą być pobierane przez Internet, satelitę lub e-mail.
PyGrib Moduł rozszerzenia języka Python, który umożliwia odczyt i zapis formatów GRIB 1 i GRIB 2.
PolarView Aplikacja nawigacyjna zawierająca przeglądarkę GRIB, obsługująca zarówno GRIB 1, jak i GRIB 2. PolarView zawiera usługę pobierania GRIB dla danych GFS (wiatr/ciśnienie atmosferyczne), NWW3 (wysokość/kierunek fal) i RTOFS (prądy atlantyckie) z NOAA. Dostępne dla systemów Linux, Mac i Windows.
OpenCPN Open Source Ploter map / Marine Navigator. Do codziennych rejsów lub planowania tras z wyprzedzeniem. (UWAGA: obsługa GRIB jest dostępna od wersji 1.3.5 beta )
CDO (Climate Data Operators) to narzędzie do analizy danych geologicznych z obsługą GRIB
IDV to zorientowana na meteorologię, niezależna od platformy aplikacja do wizualizacji i analizy plików GRIB1, GRIB2 i NetCDF.
SoftwareOnBoard Aplikacja do nawigacji morskiej dla systemu Windows, która zawiera nakładki GRIB na mapie.
GribAE Darmowy interfejs Windows dla WGRIB.
qtVlm darmowe oprogramowanie dla systemów Linux, Windows, Mac, Android, raspberryPi i iOS, z interfejsem z funkcjami GPS i routingu (+ interfejs z wirtualną grą żeglarską VLM )
PyNDFD moduł Pythona o otwartym kodzie źródłowym do pobierania danych prognozy w czasie rzeczywistym z US National Weather Service. Dane w formacie GRIB są buforowane i analizowane, aby zapewnić programistom dostęp do dziesiątek aktualnych zmiennych prognozy pogody. Dane są dostępne przez następne 7 dni dla dowolnej współrzędnej w Stanach Zjednoczonych.
Weather4D Ta aplikacja przetwarza pliki GRIB (około 35 dostępnych modeli pogody/fal/prądów) w celu tworzenia prognoz pogody, które można animować w 3D HD. Wersja „Routing” zapewnia również możliwość wyznaczania tras pogodowych w oparciu o wybrane modele i dane polarne, zarządzanie lokalizacją. Wersja „Routing & Navigation” dodaje funkcje nawigacyjne, takie jak interfejs NMEA, AIS, mapy morskie, tablice przyrządów, nagrywanie trasy.
glgrib Ta aplikacja wyświetla pola GRIB2 z OpenGL. Raster, kontur, wektor, pasek kolorów, skala mapy, linie brzegowe, granice. Szerokość/długość, lambert, siatka gaussowska. Możliwe jest interaktywne oglądanie pól (przesuwanie, powiększanie itp.). Pola o wysokiej rozdzielczości (2,5 km i 1,25 km globalnie) zostały wyświetlone za pomocą glgrib.

Aplikacje mobilne

iOS

Kilka aplikacji na iOS obsługuje format GRIB, w tym:

Android

Kilka aplikacji na Androida obsługuje format GRIB, w tym:

Zobacz też

Linki zewnętrzne