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Panoply的安装使用和所有相关信息

已有 4306 次阅读 2021-12-23 23:18 |个人分类:技术类|系统分类:科研笔记

1 Panoply的简要介绍

Panoply

Panoply是一款由美国国家航空航天局(NASA)下属的戈达德航天研究所(GISS)基于Java所开发的简易可视化软件。可以用于查看和绘制地球科学领域常用的netCDF, HDF, GRIB等数据格式。Panoply支持Macintosh, Windows, Linux三大PC操作系统。其中Windows端可实现一键打开netcdf文件。

参考资料:Panoply的首页https://www.giss.nasa.gov/tools/panoply/

2 下载和安装Java环境和Panoply

Panoply需要计算机安装Java Runtime Enviroment 9及以上版本才可运行

2.1 名词解释

Java是一款由已被Oracle甲骨文公司收购的Sun公司开发的面向对象的编程语言。

  • Java SE Development Kit :简称 JDK ; SE :Standard Edition标准版本之意; 中文名为“Java标准版开发工具包”;主要面向的用户为开发者;可以认为JDK中包含了JRE

  • Java Runtime Enviroment:简称JRE;中文名为“Java运行环境”;主要面向的用户为不需要会编程的计算机使用者;理论上只需要JRE即可运行Panoply,但是JRE更新太过频繁,故推荐安装JDK

参考资料:甲骨文公司的Java首页https://www.oracle.com/cn/java/

2.2 下载安装Java SE Development Kit

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首先下载安装Java SE Development Kit xx.x.x,推荐安装网页中靠前的最新版本,最新版本目前均只有64位版本可供选择 (Windows下有exe格式、MSI格式、zip压缩包可供选择,推荐MSI)

接着在计算机适宜的路径下安装Java SE Development Kit xx.x.x

2.3 下载安装Panoply

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  1. Panoply的下载页面进行下载(Windows下只有zip压缩包可供选择)

  2. 解压下载好Panoply的zip文件到“合适位置”(基于Java开发的许多软件并不需要安装,打开exe即可运行,可以手动创建快捷方式到桌面),可尝试在Panoply内打开netcdf文件

至此,安装过程已经完成。

注意:Panoply的小版本更新非常频繁,且无法在软件内更新,必须要再下载一次新版本。每次新版本的特性都难以察觉,故不建议更新,三四年更新一会也没啥问题。

3 用Panoply打开并浏览netcdf文件

随便选一个已经下载好的netcdf文件,右击选择打开方式

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下拉到最后,点击“在这台电脑上查找其他应用”,记得一定要勾选上“始终使用此应用打卡.nc文件”


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找到前文提到的“合适位置”,选中Panoply.exe

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点击打开,即可看到该文件下的变量。(有时只是打开软件,还需在软件内选择数据文件)这里lat,lon分别表示纬度和经度,time表示时间,level表示水层,故以上变量均为一维自变量。vwnd风速是一个四维变量,可用于地图投影的二维制图。

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双击type为Geo2D的变量,选择用默认的经纬地理参考系,点击create

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此时即可一键生成二维地理制图,通过下方Array(s)、Scale、Grid等选项卡可进行修改显示时间、投影类型、网格化等操作

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4 如何精通Panoply?

Panoply本质上只是一个轻量化的地球科学可视化软件,很多时候难以胜任科研制图的精细要求,只能作为MATLAB、Python等编程可视化工具的补充,因此精通Panoply的意义不大。

4.1 官方教程

“任何一款软件、数据,官方教程都是最好的学习材料。”

NASA-GISS官方提供了较为全面的教程,可在Panoply内点击Help选项卡,再点击Go to Website Help

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或者在Panoply网站主页下拉点击"Help: Links to Panoply How-To's"

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此时即跳转到

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可以看到Panoply的官方教程页面只提供了第三方的视频版和文字版,在本文把它们翻译罗列出来如下,可见Panoply确实做不出复杂的数据处理(比如傅里叶变换~)

Panoply Help页面

Panoply帮助页面最近无法查看

你也许可以在下面这些第三方的Panoply指南和诀窍中获得帮助:

NASA-EOSDIS提供的教程 — 发布在Youtube上的视频

NASA-GES DISC提供的教程 — How-To's

4.2 更换色标和海岸线国界线

回到Panoply首页,可以看到Color Tables and Map Overlays下可以额外下载色标和岸线国界之类的图层

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Color Tables and Map Overlays

从4.0版本开始,标准的色标和图层已经放在Panoply软件内了,额外的色标和图层可以自行添加使用

5 相关问题及引申问题

5.1 什么是netcdf格式文件?有哪些途径可供获取?

NetCDF(network Common Data Form)网络通用数据格式是由美国大学大气研究协会(University Corporation for Atmospheric Research,UCAR)的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开发的,是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码标准。NetCDF广泛应用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球物理等诸多领域。用户可以借助多种方式方便地管理和操作 NetCDF 数据集。——百度百科对netcdf的介绍

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Unidata上对netcdf的介绍(大概知道一点就行了)

netcdf的wiki(大概知道一点就行了,这里是最全的介绍)

第二个问题可以独立再水一篇博客

5.2 Panoply总共支持哪些数据格式?

netCDF, HDF, GRIB等等

5.3 总共有多少种软件支持浏览或处理或可视化netcdf文件?

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Software for Manipulating or Displaying NetCDF Data

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科研向——海洋科学(物理海洋)专业可视化软件综述

5.4 NASA-GISS总共开发有哪些软件?该单位是否有数据产品?

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5.5 Panoply的默认色标似乎很好看,额外色标也很丰富,如何将之在MATLAB,Python等编程平台复现?

不知道,但是气象家园上有利用NCL色标作为MATLAB色标的案例,也许可行

5.6 什么是OPeNDAP?Level 2 GPM DPR数据?GRIB格式的NLDAS数据?KMZ格式?

NASA-EARTH-DATA对OPeNDAP的介绍(作者没看过😅) https://earthdata.nasa.gov/collaborate/open-data-services-and-software/api/opendap

不知道

不知道

5.7 学术领域还有哪些软件是基于Java开发的?也是像Panoply这样必须实现安装JDK或者JRE,打开exe即用,无法在软件内更新是吗?

文献信息可视化软件VOSviewr

文献信息可视化软件CiteSpace

是的

5.8 NASA-EOSDIS, NASA-GES DISC, NASA-GISS分别是什么机构,具体职能是什么?

NASA-EOSDIS https://earthdata.nasa.gov/eosdis/daacs/gesdisc

NASA-GES DISC https://earthdata.nasa.gov/eosdis

NASA-GISS https://www.giss.nasa.gov/

5.9 中文环境下有哪些原创性教程?(英文环境下官方的教程就够了)

bilibili:

可见Panoply在海洋科学、大气科学领域比较实用,其最大的意义就是快速查看nc文件,可以与Python这类编程软件互补,深受做模式的、Python用户喜爱。

YouKu:

在此视频中,作者采用的是月球数据,这说明Panoply和nc格式文件在天文领域也有应用。youku并不是个太好的信息源

气象家园:

气象家园上最早的Panoply介绍发表于2013年,是本人在中文互联网上能找到的最早的介绍帖子,可见气象家园的信息积累有多么深厚。

知乎:

我个人比较喜欢它选中变量就能快速出图,不需要像matlab那样敲代码,同时有很多好看的colormap,并且内置很多的图形调整功能,可以快速做出好看的插图。

在应用中感觉到唯一的不足是,如果是全球数据中选取指定区域效果很不好,建议这个软件用来大体看一下数据的分布情况(像我跑模型就可以快速查看模型输出结果的质量,不需要码出代码才能看),准确作图还是用其他软件。当然如果用的好,这个软件还是很强大的。——科研向——海洋科学(物理海洋)专业可视化软件综述

ncBrowser这个软件是我的导师一直在用的,这个和panoply我是一起用的。相较于panoply,优点是可以不停放大画出来的图片。不过这个软件好像比较旧,功能不如Panoply丰富。安装的话可能需要科学上网+FTP方式——科研向——海洋科学(物理海洋)专业可视化软件综述

6 后记

Panoply是一个非常功能非常简单的软件,本文旨在借由介绍这么一个简易软件对所有相关信息进行有效整合。




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