氣象插值軟件anusplin的使用

1、簡(jiǎn)介

ANUSPLIN軟件包提供了一種使用薄板平滑樣條對(duì)噪聲多變量數(shù)據(jù)進(jìn)行透明分析和插值的工具。該軟件包通過(guò)提供全面的統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)診斷和空間分布的標(biāo)準(zhǔn)誤差來(lái)支持這一過(guò)程。通常運(yùn)用到降水、氣溫等氣象要素的插值當(dāng)中，可以引入高程等協(xié)變量進(jìn)行氣象因子的插值。

2、安裝過(guò)程

我找到的ANUSPLIN軟件包是已經(jīng)解壓過(guò)的文件，共包括bin/doc/test/uninst4個(gè)文件，bin中存放著程序的可執(zhí)行文件，test文件中有示例數(shù)據(jù)。


由于我是直接用的安裝后的軟件包，所以需要對(duì)用到的可執(zhí)行文件添加環(huán)境變量。我們主要用的文件為bin目錄下的splina.exe和lapgrd.exe。

首先將splina.exe和lapgrd.exe兩個(gè)文件復(fù)制到所在數(shù)據(jù)文件夾下，然后進(jìn)入我的電腦、屬性、高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置、環(huán)境變量、新建，變量名為splina和lapgrd，變量值為文件所在路徑。

3、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

3.1 氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

所需的數(shù)據(jù)主要是站點(diǎn)名稱、經(jīng)度、緯度（投影坐標(biāo)也可以，在文獻(xiàn)中說(shuō)用投影可以避免空間互相關(guān)）、站點(diǎn)海拔以及相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的格式有多種，在此展示示例數(shù)據(jù)中的一種格式。
首先，數(shù)據(jù)必須為ASCII格式，最終后綴名為dat，可以采用spss進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（網(wǎng)上有很多），我是用python直接寫(xiě)的。

上圖為我使用的數(shù)據(jù)格式，第一行站點(diǎn)、經(jīng)度、緯度、海拔，第二行為降水日數(shù)據(jù)。
這里主要注意的是站點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔、氣象數(shù)據(jù)等均需要定義數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)類型，如我的站點(diǎn)信息定義的是寬度為6的字符串?dāng)?shù)據(jù)，經(jīng)緯度定義的是寬度為8小數(shù)點(diǎn)為3的浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)類型的定義可以利用spss進(jìn)行，我采用python進(jìn)行字符串格式化操作，后期會(huì)放出自動(dòng)化生成的相應(yīng)程序。

3.2 dem數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
dem數(shù)據(jù)要與氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系保持一致，數(shù)據(jù)范圍要比研究區(qū)大，然后利用arcgis的柵格轉(zhuǎn)ASCII即可得到dem數(shù)據(jù)。

這里最好用重采樣把dem分辨率調(diào)的整齊一點(diǎn)，如30m、90m、0.5度、0.25度等，一開(kāi)始我用默認(rèn)的0.000832457283程序就運(yùn)行不了。

4、批處理文件的編寫(xiě)與運(yùn)行

4.1 splina程序的批處理cmd編寫(xiě)
splina程序主要輸入數(shù)據(jù)為準(zhǔn)備好的氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包括日志、誤差協(xié)方差、表面系數(shù)、優(yōu)化參數(shù)和殘差5個(gè)文件。
splina程序的批處理cmd文件的解釋如下：

注意，這里經(jīng)緯度的設(shè)置要比dem的范圍大，定義的數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)格式需與站點(diǎn)數(shù)據(jù)的dat文件嚴(yán)格對(duì)應(yīng)（即（a6,2f8.3,f8.1/31f6.2））。
編寫(xiě)好后，進(jìn)入cmd中cd到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件夾中，輸入splina<cmd文件名>log文件名，即可運(yùn)行。

運(yùn)行后輸出6個(gè)文件，1個(gè)log文件和5個(gè)結(jié)果文件。.sur文件在下一步需要用到。

4.2 lapgrd程序的批處理cmd編寫(xiě)
lapgrd程序主要輸入數(shù)據(jù)為準(zhǔn)備好的dem數(shù)據(jù)以及上一步生成的sur文件，輸出數(shù)據(jù)包括日志和對(duì)應(yīng)的柵格數(shù)據(jù)。
lapgrd程序的批處理cmd文件的解釋如下：

注意這里的經(jīng)緯度需要和上面的dem文件一致，最小值在文件中有，最大值可以用行列的柵格個(gè)數(shù)乘以分辨率加上最小值即可，例如我的經(jīng)度最小值為116.60344566501，列數(shù)為7111，分辨率為0.001，那么經(jīng)度的最大值為116.60344566501+7111*0.001即可。
寫(xiě)好cmd文件后，同樣在cmd中，cd到數(shù)據(jù)文件夾下，輸入lapgrd<cmd文件名>log文件名，即可運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志紅,Tim R. McVicar,Van Niel,T. G,楊勤科,李銳.專用氣候數(shù)據(jù)空間插值軟件ANUSPLIN及其應(yīng)用[J].氣象,2008(02):92-100.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的气象插值软件anusplin的使用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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