windows python读取grib2数据

一、环境准备

（1）、python3环境

（2）、wgirb工具（用于读取grib1文件），下载地址：  ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib

（3）、wgirb2工具（用于读取grib2文件），下载地址：ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2

二、环境测试

工具下好了，windows下无需安装，怎么看是否能用呢？很简答，以wgrib为例，下载好了之后在我的文件夹下是这样的：

可以看到里面有一个应用程序，那么从命令行进入该文件夹下，运行命令：wgrib.exe就可以查看一些使用帮助了，如下图所示

可以看到很多提示信息，也就是教我们如何使用这个工具。wgrib2也是同样的查看。

接下来就可以使用python来读取grib1和grib2数据了（其实就是在python里面调用cmd命令而已）

三、读取数据

grib1和grib2数据我了解不多，说错的地方还请大家指正，它们是两种气象数据，在我看来，它相当于一个大仓库，里面是一个个“小房间”，每个房间都有编号，每个“小房间”存放的是一个气象变量，例如温度、湿度、压力等等，那么如何读取我们需要的气候变量呢？下面分别以grib1和grib2数据为例，来读取温度变量的值。二者读取方式相似，只是使用的工具不同。

刚刚说了，每一个“小房间”存放的是一个气象变量且“小房间”有编号，那么我们有2中方法进行读取，一种是根据“小房间”编号进行读取，另一种是根据变量名称进行匹配读取，一般来说后者使用的较多，毕竟使用名称是肯定错不了的。下面进行分别介绍。

1、按编号读取

既然要根据编号读取，那么首先要知道编号才行，还好wgrib工具中也提供了这和功能。查看“小房间”编号的代码如下：

import os
# 将当前目录转到wgrib工具目录
os.chdir("G:\mygrib\wgrib1")
# 执行cmd命令，查看各个“小房间”具体信息
os.system(r"wgrib G:\mete_data\W_NAFP_C_ECMF_20170713190330_P_C3E07131200071312001 -v")

运行得到的结果如下图所示：

 

 

 

 

 

 

 

如上图所示，我们可以得到很多有用的信息，例如：2m高的温度变量所在的“小房间”编号是82，接下来就可以根据这个编号82来进行读取2m温度变量，读取代码如下：

import os
# 将当前目录转到wgrib工具目录
os.chdir("G:\mygrib\wgrib1")
# 执行cmd命令，查看各个“小房间”具体信息
# os.system(r"wgrib G:\mete_data\W_NAFP_C_ECMF_20170713190330_P_C3E07131200071312001 -v")
# 知道了编号82，那么就可以根据这个编号把数据读到一个txt里面，注意：wgirb工具不支持读到csv文件，而wgrib2工具支持
os.system("wgrib G:\mete_data\W_NAFP_C_ECMF_20170713190330_P_C3E07131200071312001 -d 82 -h -text -o 2m_tmp.txt")

读取结果如下图所示：

除此之外，wgrib工具还支持“变量名称匹配读取”，在这里就不介绍了，可以看下一部分的利用wgrib2工具进行“变量名称匹配读取”二者是类似的。

2、按名称匹配读取

一般来说，用名称匹配读取这个方法的占多数，因为虽然grib文件可以看做“仓库”，一个个气象变量可以看做“小房间”，但是不同的grib文件内部的“小房间”分布可能是不一样的，这样的话同一气候变量的编号也就不确定，无法单靠一个编号批量读取很多文件。而利用名称匹配读取就不存在这个问题，因为气象变量的名称是不会变的。以读取grib2文件里的2m处的温度为例，这里使用wgrib2工具，wgrib2工具功能更强大，可以直接读出为csv文件，代码如下：

import os
# 将当前目录转到wgrib2工具目录
os.chdir("D:\mydownload\wgrib2")
# 进行气象变量名称匹配,读取2m处温度这个气象变量到2m_tmp.csv文件中
os.system("wgrib2 G:\mete_data\Z_NAFP_C_BABJ_20170709000000_P_CNPC-T639-GMFS-HNEHE-03900.grib2 -match ':TMP:2 m' -csv 2m_tmp.csv")

读取结果如下图所示：

csv格式的数据更便于我们处理，倒数第一列就是温度值。

同理，其他的气候变量同样可以使用匹配的方式读取出来，只是改变下代码-match后面的气象变量即可，大家可能会问这些气象变量的简写如何得知，这些都是固定的，目前为止我只用了温度和降水，其他的我也不知道，有需要的话可以去查一查。

结束

这两个工具的功能还有很多，目前我用到的只是一丢丢，有其他需要的童鞋可以使用wgrib.exe和wgrib2.exe命令来进行查看帮助，发掘更多功能。在linux下同样可以使用这两个工具进行读取，只是在安装和命令上有一点小小的差异，大家感兴趣的可以一起讨论下，水平有限，肯定有写的不对的地方，欢迎指正！