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内容简介

本书在NCAR／NCEP的英文版《NCL用户使用手册》基础上，同时结合几位作者多年丰富的科研和教学经验，佐以切身的学习体验和使用经验及技巧加以精炼，配合典型的科研实例循序渐进的系统全面的介绍NCL图形分析语言的关键内容和应用方法，以方便读者快捷的掌握此科学分析和可视化工具，并运用于科研和业务实践中。

本书以NCL图形分析语言（版本6.4.0）的主要架构为主线，将软件安装设置、科学数据处理、语言基础、图形基础、可视化控制、科研实战分析绘图和高级绘图分析七个方面内容融会贯通，同时突出重点和实际应用需求，让读者渐进式的快速掌握该语言的基本科学分析和可视化方法，并引导进阶高级阶段内容。全书内容系统全面，层次逻辑清晰，重点递进突出，易学易懂易用。

本书可作为高等院校大气科学类相关专业的本科和研究生阶段专用的科学分析和可视化语言课程学习教材，也可以作为气象、海洋、水文、航空等部门科研和业务人员的参考书籍。

目录

前言

第1章 语言介绍
1.1 学习目的
1.1.1 了解NCL语言
1.1.2 其他可用的语言
1.2 有关文档
1.3 示例程序脚本和数据
1.4 技术支持
1.5 程序安装
1.5.1 Linux系统下安装
1.5 I2MacOS系统下安装
1.5.3 WindOWS系统的Unix虚拟机(Cygwin／X)下安装
1.6 运行环境路径设置
1.7 图形环境设置
1.8 代码编辑工具
1.8.1 常用代码编辑器
1.8.2 高亮脚本定义

第2章 程序语言基础
2.1 运行测试方式
2.2 输入、输出数据和图形文件支持
2.3 字符符号
2.4 数据类型和表达式
2.4.1 数据类型
2.4.2 运算操作符
2.4.3 逻辑运算符
2.4.4 数组表达式
2.5 变量
2.5.1 元数据和属性
2.5.2 维数命名
2.5.3 字符串引用
2.5.4 变量列表
2.6 变量赋值
2.6.1 数值赋值
2.6.2 变量间赋值
2.6.3 变量的重赋值
2.7 程序脚本结构
2.7.1 库文件及其载入
2.7.2 程序块
2.7.3 选择语句
2.7.4 循环语句
2.7.5 数据和变量信息输出
2.7.6 保留关键词
2.8 字符串操作
2.9 系统调用
2.10 功能函数和过程
2.10.1 可视化类
2.10.2 常规类
2.10.3 地球科学类
2.10.4 数学和统计类
2.10.5 输入和输出类

第3章 数据文件的输入和输出
3.1 单个文件的读取方式
3.2 多个文件的读取方式
3.3 文件变量对变量的赋值
3.4 文本(ASCII)数据文件读取
3.5 电子表格(Excel(2SV)数据文件读取
3.6 二进制(binary)数据文件读取
3.7 文本(ASCII)数据文件写入
3.8 CSV数据文件写入
3.9 二进制(binary)数据文件写入
3.10 netCDF数据文件写入

第4章 图形分析基础
4.1 五步法绘图
4.2 视图窗口(viewport)
4.3 地图设置(maps)
4.3.1 默认地图
4.3.2 地图网格和标示的设置
4.3.3 地图内容设置
4.3.4 改变地图投影
4.3.5 区域地图
4.3.6 极地投影地图
4.3.7 地图分辨率
4.4 简单的双坐标二维图(xY-plots)
4.4.1 坐标轴标记设定
4.4.2 时间序列
4.5 等值线图(contoursplots)
4.5.1 填色图
4.5.2 图案填充图
4.6 矢量图(vectorplots)
4.7 剖面图(sliceplots)
4.8 直方图(barcharts)
4.9 图形叠加(overlayplots)
4.10 图形展板(panelplots)
4.10.1 常用控制参数项
4.10.2 图形组合设置
4.11 绘制折线、多边形、多点标记和文本
4.12 轮廓文件绘图(shapefileplots)

第5章 颜色表和绘图属性资源
5.1 颜色表(colormaps)
5.1.1 转换GrADS颜色表
5.1.2 转换GMT颜色表
5.2 有用的绘图属性资源(helpfulresources)
5.2.1 标题字符串和功能编码
5.2.2 添加文本到图形
5.2.3 特殊字符创建的功能代码
5.2.4 坐标轴注释
5.2.5 等值线和标签设置
5.2.6 陆地、海洋和湖泊的填色
5.2.7 标示条设置
5.2.8 图例设置
5.2.9 坐标刻度标记设置
5.2.10 日期格式

第6章 实战分析和绘图
6.1 常规数据获取
6.2 实战分析I——基础能力
6.2.1 站点数据处理
6.2.2 绘制中国地图
6.2.3 站点分布图
6.2.4 站点数据插值和区域蒙版
6.3 实战分析Ⅱ——气候变化
6.3.1 模式数据介绍
6.3.2 模式数据的空间格点插值预处理
6.3.3 季节平均计算和水汽平衡方程分析
6.3.4 格点数据作图
6.4 实战分析Ⅲ——东亚夏季风降水
6.4.1 时空模态分析
6.4.2 主分量的功率谱分析
6.4.3 主分量的小波谱分析

第7章 图形分析进阶
7.1 水平柱状图(horizontalbarcharts)
7.2 箱线图(boxplots)
7.3 预报图(meteograms)
7.4 饼图(piecharts)
7.5 温度对数压力图(skew-T)
7.5.1 绘制温度对数压力图底图
7.5.2 温度对数压力图底图上绘制探空数据
7.6 泰勒诊断图(Taylordiagrams)
7.7 风玫瑰图(windrose)
7.7.1 基本风玫瑰图
7.7.2 粗线风玫瑰图
7.7.3 彩色风玫瑰图
7.8 三维图(3Dgraphics)
7.9 图形蒙(masking)
7.9.1 “mask”函数创建
7.9.2 “gc-inout”函数创建
7.9.3 图形属性资源设置创建
7.9.4 控制图层的绘制顺序创建
7.10 天气符号(weathersymbols)绘制
参考文献
附录A 常见错误信息
附录B 地图投影类型
附录C 线型表
附录D 填充样式表
附录E 标记符号表
附录F 重要的内建函数和过程
附录G 重要的图形属性资源
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