Windows下Python读取GRIB数据

之前写了一篇《基于Python的GRIB数据可视化》的文章，好多博友在评论里问我Windows系统下如何读取GRIB数据，在这里我做一下说明。

一、在Windows下Python为什么无法读取GRIB

大家在windows系统不能读取GRIB数据的主要原因是，GRIB_API在Windows下无法编译安装，从而导致pygrib安装失败。我曾经也为这个问题苦恼了很久，也到ECMWF论坛里找了很久，也给ECMWF发了邮件，回应我没有做Windows版本的打算，所以在Windows下直接用pygrib读取GRIB数据是基本不可能实现了。

二、Windows下间接读取GRIB数据方法

后来通过大量的百度，还是找到了在Windows下读取GRIB数据的方法：一种是在Cygwin中安装pygrib，将pygrib的方法编译成读取GRIB的exe；另一种是通过一个第三方的程序wgrib2，先用wgrib2把数据读存到txt，然后再用python读取txt文件。

首先尝试了Cygwin，pygrib成功编译出了exe，但是无法运行，感觉Cygwin稍微复杂，所以我没有继续研究这一种方法，直接转向第二种方法。

1.wgrib2

wgrib2是由NCEP开发的一个功能强大的命令行工具，用于读取、创建和修改GRIB2文件。它是原有支持GRIB1编码的wgrib程序的延续，可以完成GRIB2的编码、解码，插值、修改投影方式、修改经纬度范围和要素提取等功能。wgrib2作为GrADS软件包中的一个工具，用户可以通过安装GrADS获得该软件，也可以通过访问它的官网获得最新的源码 进行编译。由于新版的wgrib输出数据之间没有分隔符，所以我找了一个之前的版本，输出后每个数据占一行。本文中使用的wgrib

• wgrib2命令参数
  
  在cmd中直接运行wgrib.exe可得到如何使用的帮助信息。

Portable Grib decoder for NCEP/NCAR Reanalysis etc.
   it slices, dices    v1.7.3.1 (8-5-99) Wesley Ebisuzaki
   usage: /cygdrive/d/wgrib/wgrib [grib file] [options]

Inventory/diagnostic-output selections ;输出目录或诊断结果
   -s/-v                   short/verbose inventory ;简短/详细目录
   -V                      diagnostic output (not inventory ;输入诊断
   (none)                  regular inventory ;默认目录
 Options ;选项
   -PDS/-PDS10             print PDS in hex/decimal ;输出16/10进制PDS
   -GDS/-GDS10             print GDS in hex/decimal ;输出16/10进制GDS
   -verf                   print forecast verification time ;输出预测验证时间
   -ncep_opn/-ncep_rean    default T62 NCEP grib table ;默认为T62_NCEP GRIB数据表
   -4yr                    print year using 4 digits ;输出4位数字的年份
Decoding GRIB selection ;GRIB解码选项
   -d [record number|all]  decode record number  ;解码指定编号数据
   -p [byte position]      decode record at byte position ;解码所指定的二进制位置数据
   -i                      decode controlled by stdin (inventory list) ;按目录列表解码
   (none)                  no decoding ;不解码
 Options ;选项
   -text/-ieee/-grib/-bin  convert to text/ieee/grib/bin (default) ;将解码数据转换成text/ieee/grib/bin格式的数据
   -nh/-h                  output will have no headers/headers (default) ;是否包含标题头
   -H                      output will include PDS and GDS (-bin/-ieee only) ;输出是否包含PDS和GDS
   -append                 append to output file ;在输出文件上添加而不是替换
   -o [file]               output file name, 'dump' is default ;输出文件名

2.使用os.system在Python中执行Windows命令行程序wgrib

import os
os.system(os.path.abspath('.')+'\wgrib\wgrib.exe '+gribfilename+' -d 1 -text -nh -o '+outfilename)

这样就可以在指定目录找到输出的txt文件

3.将txt文件中的数据转换成数组

原数据是37*37的数组，而输出的数据是每个数据占一行，所以需要进行一下转换

f=open(outfilename,'r')
grds=f.read().strip()
grds=grds.split('\n')
data= np.array(grds)
data.resize(37,37)
data= data.astype(float)

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以上就是Windows下Python读取GRIB数据的完整方法，希望可以帮到需要的朋友