[原创]IDL, Matlab, NCL 使用心得以及其专长

ztftom

（转载请注明出自“气象家园”）

“之前在NCL版发贴，有一位叫HOPE的朋友问IDL和NCL的区别。正好两个软件都用过，特别是IDL，感触颇深，似乎一个简单的回复无法穷尽。就此专门开此贴，希望HOPE可以看到”

首先，是一个我曾经参与制作的IDL project。这个IDL工程是利用卫星数据来跟踪观测日珥。
http://space.ustc.edu.cn/dreams/slipcat/
在空间物理和太阳物理领域，IDL是不二选择，主要原因在于强大的SSW（SolarSoftWare）软件包。这个软件包是针对包括SOHO、STEREO在内的多个卫星开发的，在做时间空间坐标转换、卫星轨道定位方面不可或缺。

从软件（或者说语言）本身来说，我很喜欢IDL的以下几点：
1）数组运算的高效率。在进行数组运算时，IDL的速度要高于Matlab。IDL和Matlab类似，都是基于C和Fortran内核。大运算量都是通过高效率的C和Fortran进行的，特别是数组运算。这就是数组运算的速度远高于循环的原因（因为在IDL和Matlab中循环运算都要回到高层的IDL和Matlab中来控制，而数组运算可以完全在底层的C和Fortran中完成，一次返回结果）。个人的感觉是IDL的这些运算内核要比Matlab优化。
2） 超强的图像处理功能。 这点必须强调。Matlab也有很好的图像处理工具包，但还是比不上IDL。IDL的图像处理功能所涉及的函数的总数并不多，但涵盖的功能绝对不少于Matlab (即使不超过的话)。 Matlab的图像工具很让人纠结，比如说可以组织在一个函数下的两个功能，应是要分到两个分类下面，所以用起来很费劲。在图像处理领域里的主流算法，都可以轻易在IDL中找到。
3）完美的Help。IDL的Help是我见过的最方便，也最user friendly的。这点远远超过Matlab, 更别说NCL了。IDL是一个只用看Help而不用看教程就可以学会的工具，这点可以从我老师的经历里得到验证。国内中文的IDL教材也就两种，基本上都是翻译IDL的Help，再组织组织。当然，看Help要看英文的（我不知道有没有中文版的），这点有点枯燥。

Matlab的优势：
1）流行。几乎所有人都听过Matlab... 好吧，不是所有的人，但至少所有做科研的。用好Matlab的好处是你不愁找到一个装Matlab的电脑，但找到一台IDL的电脑... 不要小看了这个问题。原因有二，1. 经济原因，两个软件都不便宜。许多科研机构都会买相对便宜的网络证书，就是在这个内部网内的人可以正式合法地使用。那么，基于用户的原因，科研机构会比较偏向于Matlab。那么，会不会有人愿意花近千美元来给你专门购置一套IDL呢？ 2. 多用户原因。当使用高性能计算机时，这些服务器上基本上准备的有Matlab而不会有IDL。有时候你不太可能把所有结果下载到自己个人电脑上处理。如果用惯了IDL，这时候就不得不痛苦地迁就使用Matlab.
2) 技术支持。这一条和上一条相互关联。Mathwork是一个比较成熟的公司，由于Matlab的近乎统治地位，还是可以期待这个公司的继续风光。那么，你也不用担心自己学会的Matlab技能有一天会荒废。另一方面，客户群大意味着你遇到技术问题可以很快在网上找到解决方案。
3）GUI和人机互动。这一条Matlab虽然做得好。。。但是，这绝对会培养懒惰，阻碍用户学习。。。一般来说，还是用命令行来操作更有效，又更有重复使用性。

IDL和Matlab其实使用起来很相似，很多函数只是换了个名字。所以一般一个人选择用一个使用精通就好，但用惯了的话就不好更换另一个了，所以选择之前还是要多考虑考虑的。之前的介绍中刻意回避了NCL。与NCL相比，Matlab和IDL其实大同小异，这两者可以归为一个，共同和NCL比较。

与IDL和Matlab的高大全相比，NCL显得比较简陋。基本上，NCL是针对气象应用设计的。NCL的劣势在此，优势也在此。我个人认为，对于用WRF的人来说，NCL使用起来方便快速，画图结果好看专业，是一个不错的选择，请参考（ 为什么用NCL——小谈NCL特点）。NCL的学习曲线短，而且有很多预设的资源(resources)很方便画图使用。相对于IDL和Matlab的关键字制度，NCL的attributes设定比较难捉摸一些。但resource和attrbute配合，可以方便IO，更可以创造出强大的数据结构，这对于数据千变万化的气象研究有时是很有帮助的 （有时也会制造额外的麻烦）。NCL最大的缺点是不够成熟，但就我的感觉，已经足够大部分的气象研究。

好了，总结一下：
Matlab: 功能齐全，流行
IDL： 功能齐全，图像处理能力，效率高
NCL：专业，小巧

以上都只是我个人的一点粗浅经验，仅供参考。最好的还是实战里出经验，大家拿不定主意，可以都尝试一下，相互参照，也有益于学习。

artmunich

楼主的帖子都很有主见呀
一点要说的：好像那个project的链接打不开。。。。

ztftom

artmunich 发表于 2011-10-18 01:30

                               
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楼主的帖子都很有主见呀
一点要说的：好像那个project的链接打不开。。。。

我不清楚发生了什么。等我问一下吧。

mofangbao

昨晚在手机读完了楼主的帖子，不过貌似里面的那个链接我这里是无法访问的呢

ztftom

mofangbao 发表于 2011-10-18 08:08

                               
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昨晚在手机读完了楼主的帖子，不过貌似里面的那个链接我这里是无法访问的呢

我也发现了这个问题，应该是服务器在维护。

ztftom

artmunich 发表于 2011-10-18 01:30

                               
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楼主的帖子都很有主见呀
一点要说的：好像那个project的链接打不开。。。。

好了，链接修复了，应该可以了

ztftom

mofangbao 发表于 2011-10-18 08:08

                               
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昨晚在手机读完了楼主的帖子，不过貌似里面的那个链接我这里是无法访问的呢

链接已经修复了，应该可以了，不行告诉我。

ztftom

mofangbao 发表于 2011-10-18 08:08

                               
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昨晚在手机读完了楼主的帖子，不过貌似里面的那个链接我这里是无法访问的呢

似乎数据服务器还没有好，再等等吧～

mofangbao

ztftom 发表于 2011-10-18 08:16

                               
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似乎数据服务器还没有好，再等等吧～

恩  看了一下  你升级中雨了哦  哈哈

ztftom

mofangbao 发表于 2011-10-18 08:17

                               
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恩  看了一下  你升级中雨了哦  哈哈

:-)，听起来不错。去吃早饭做事了哈，以后有空多聊～