PyCINRAD模块处理雷达基数据指南（发布1.7.0版本）(修复经纬度标注问题)

eeeee

原贴http://bbs.06climate.com/forum.p ... tra=page%3D1&page=1由于一些因素变得有点版本混乱，现在重开一贴来详细说明一下这个模块的使用方法。
最新版本请移步GitHub下载，如果这个模块对你有帮助，给个star吧，这也是我继续开发的动力。
https://github.com/CyanideCN/PyCINRAD

PS:如果github很慢，可以尝试gitee的镜像下载
https://gitee.com/CyanideCN/PyCINRAD

安装方法：

1. pip install cinrad

复制代码

或者：


从GitHub下载下来之后解压，cd到文件夹里面之后运行

1. python setup.py install

复制代码

在使用过程中有什么问题可以在这个帖子下面问，同时，也欢迎加入模块的开发者行列。
一些使用示例：
https://github.com/CyanideCN/PyCINRAD/blob/master/example/calculation.ipynb
https://github.com/CyanideCN/PyCINRAD/blob/master/example/read%20data.ipynb
https://github.com/CyanideCN/PyCINRAD/blob/master/example/visualization.ipynb

使用交流群：480305660


2019.3.13更新
写了个简易的GUI界面，有兴趣的可以用一下，由于本人实在不擅长写界面，欢迎大家多多改进。
运行main_ui.pyw即可

eeeee

ahhbqk 发表于 2022-3-15 15:40
抽空花了几天时间详细看了所有的留言，很佩服楼主去认真回复每个留言问题和处理每个BUG。楼主利用业务时间 ...

确实也可以，我之前一直没下定决心弄。刚刚建了个QQ群，如果有兴趣的话可以加一下，群号480305660

樱花雪

花容天下重莲 发表于 2020-10-19 15:40
老师想请教一下在ppi图下面叠加上剖面图，提示错误：Adding cross section dynamically is not supported i ...

fig = cinrad.visualize.PPI(rl[ele],section=sec,add_city_names=True,style='white') ,我是直接在PPI里加了section就可以了，你试试

sskkyy2008

sskkyy2008 发表于 2019-9-24 16:28
请教老师，能否根据给定的某个经度、纬度，把该点的反射率 或者速度 值提取出来？？？

import cinrad
import numpy as np
from cinrad.io import CinradReader, StandardData
from scipy import spatial
f = CinradReader("C:/Users/gsy/Desktop/RADA_CHN_DOR_L2_O-Z9837-CA-CAP-20190820003000.bin/2017082108000.05V") #老版本数据
f.set_code('Z9816')
f._update_radar_info()
r = f.get_data(0, 230, 'REF')
tree = spatial.KDTree(np.dstack((r.lon.ravel(),r.lat.ravel()))[0])
t2=tree.query(np.array([104.74,31.78]))
#print(t2)
t3=np.unravel_index(t2[1],r.data.shape)
t3=r.data[t3]
print(t3)

eeeee

zytcerulean 发表于 2019-12-16 14:23
老师，我想在121.64,37.64这个点画一个标志，用上面的语句出图以后这个经纬度不管设置在哪里，最后这个 ...

fig.geoax.plot(121.64, 37.34,marker='o', color='grey', zorder=4, markersize=8, transform=fig.data_crs)

eeeee

jack_ln 发表于 2019-7-14 11:20
@eeeee 你好，
画图的过程中遇到下面的问题，
1,画REF，ele = 0时画图正常，ele = 1时提示错误如下图，生 ...

最低的两个仰角分别扫两次，0和2是反射率，1和3是速度

花小菜

wolfwang 发表于 2019-1-13 12:10
好的，可以了，谢谢老师！另外计算组合反射率计算是格点数据，但是vil和et计算的lat，lon范围好像是错误 ...

我计算出的CR好像经纬度也是错的，你的是对的吗

小其其格

• 对RHI出图部分作了些优化和修改，增加了横坐标的经纬度标注，同时优化了图片长高比，增加了网格线的绘制。效果图如下：
  

                                 

                   RHI文件：    rhi.py (3.71 KB, 下载次数: 141)

2019-1-23 06:59 上传

点击文件名下载附件

• 使用方法：覆盖\Anaconda3\Lib\site-packages\cinrad-1.2-py3.6.egg\cinrad\visualize下面的rhi.py就可以了
  

eeeee

斜体是模块底层部分
文件读取部分(cinrad.io)
目前cinrad模块支持SA/SB/SC/CA/CB/CC雷达以及新版本标准数据的读取。

1. import cinrad
   
2. f = cinrad.io.CinradReader(radar_file)
   
3. f = cinrad.io.StandardData(radar_file)

复制代码

CinradReader读取老版本的数据，StandardData读取新版本标准数据。
获取雷达数据统一都是使用f.get_data(elevation, range, datatype)方法，datatype是数据类型，包括'REF','VEL','SW'以及一些双偏振要素，range是数据的半径，单位是公里，elevation是仰角序号，从零开始计数。
为了减少绘图时传入的参数个数，获取到的数据均为cinrad.datastruct.Radial类型，储存有雷达其他的信息，Radial的data属性就是np.ndarray格式储存的雷达数据

cinrad.io.PUP提供读取PUP数据的功能，读取出来的数据为cinrad.datastruct.Radial格式并且可以用来绘制PPI。目前只支持径向类型的数据。

1. from cinrad.io import PUP
   
2. f = PUP(your_radar_file)
   
3. data = f.get_data()

复制代码

要素计算部分(cinrad.calc)
提供VIL,ET和组合反射率以及任意两点剖面的计算。计算这些要素需要传入整个体扫的反射率数据。

1. rl = [f.get_data(i, 230, 'REF') for i in f.angleindex_r]

复制代码

除了两点剖面计算之外，其他函数返回的数据类型是cinrad.datastruct.Radial或者cinrad.datastruct.Grid（组合反射率）。

1. vil = cinrad.calc.quick_vil(rl) #计算VIL
   
2. et = cinrad.calc.quick_et(rl) #计算ET
   
3. cr = cinrad.calc.quick_cr(rl) #计算组合反射率
   

复制代码

这些函数都是cinrad.utils里面的函数的封装，cinrad.utils里面的函数接受的参数为np.ndarray，详情见函数的注释。

两点剖面的计算由cinrad.calc.VCS类完成，这个类初始化同样需要整层体扫。

1. vcs = cinrad.calc.VCS(rl)
   
2. sec = vcs.get_section(start_cart=(111, 25.5), end_cart=(112, 26.7)) # pass geographic coordinates (latitude, longitude)
   
3. sec = vcs.get_section(start_polar=(115, 350), end_polar=(130, 30)) # pass polar coordinates (distance, azimuth)

复制代码

调用VCS.get_section方法获取剖面（为cinrad.datastruct._Slice类型），可以选择传入极坐标也可以传入经纬度。

可视化部分(cinrad.visualize)
PPI图由cinrad.visualize.PPI类来绘制，这个类提供了一个方便的绘图模板。参数为cinrad.datastruct.Grid或者cinrad.datastruct.Radial类型即可，只要是cinrad模块里面的函数生成的数据都可以扔进去画，可选参数总结见下图。

更新：
新增style参数，控制背景颜色，可设置为'black'或者'white'

1. ppi = cinrad.visualize.PPI(radial)
   
2. ppi('D:\\') #传入保存图片的地址，亦可传入具体图片名

复制代码

PPI.plot_range_rings(self, _range, color='white', linewidth=0.5, **kwargs)在PPI图上绘制圆圈。

PPI.plot_cross_section(self, data, ymax=None)在PPI图下方加入VCS剖面图，和vcs参数相似，用此函数还可以自定义y轴的范围。

PPI.geoax
这个属性是绘制雷达图的axes，可以在操作这个axes的基础上进行更多自定义操作，例如绘制散点图或者使用其他绘图函数

1. ppi.geoax.scatter(***)

复制代码

eeeee

发布1.6.0版本
采用xarray.Dataset作为数据容器
VIL运算有5倍速度提升
支持CR,ET,VIL等PUP文件

cinrad.easycalc重命名为cinrad.calc，请及时修改

zytcerulean

1. fig = cinrad.visualize.PPI(cr)
   
2. fig.geoax.plot(121.64,37.34,marker='o', color='grey', zorder=4, markersize=8)
   
3. fig(Dir)

复制代码

老师，我想在121.64,37.64这个点画一个标志，用上面的语句出图以后这个经纬度不管设置在哪里，最后这个点都是标志在雷达站点上。请问是哪里的问题呢？

sskkyy2008

请教老师，能否根据给定的某个经度、纬度，把该点的反射率 或者速度 值提取出来？？？

eeeee

一些示例图片






图片为了方便上传压缩过，模块生成的图片是很高清的。

grug

楼主给力，我用python3.6版本pip安装cinrad==1.2， from cinrad.io import CinradReader总会显示ModuleNotFoundError: No module named 'cinrad.io._radar_struct'
可以了，pip安装的缺少文件夹_radar_struct
例外问一下，背景颜色怎么把黑色改为白色，添加经纬度坐标线

eeeee

grug 发表于 2019-1-8 12:54
楼主给力，我用python3.6版本pip安装cinrad==1.2， from cinrad.io import CinradReader总会显示ModuleNotF ...

你可以把cinrad/visualize/basicfunc.py里面setup_plot函数的plt.style.use('dark_background')给注释掉。（我再尝试一下找找有没有更优雅的方法）
PPI里面的ax属性是cartopy的GeoAxes，加经纬度线的话可以通过操作那个axes来实现

grug

linux系统下运行，FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'C:\\\\WINDOWS\\\\Fonts\\\\msyh.ttc'找不到对应字体

windows下安装：
pip install cinrad
Collecting cinrad
  Downloading https://files.pythonhosted.org/p ... .2-py3-none-any.whl (22.1MB)
    100% |████████████████████████████████| 22.1MB 150kB/s
Collecting cartopy>=0.15 (from cinrad)
  Downloading https://files.pythonhosted.org/p ... rtopy-0.17.0.tar.gz (8.9MB)
    100% |████████████████████████████████| 8.9MB 91kB/s
  Installing build dependencies ... done
    Complete output from command python setup.py egg_info:
    Proj 4.9.0 must be installed in Conda environment "cinrad".

    ----------------------------------------
Command "python setup.py egg_info" failed with error code 1 in /tmp/pip-install-dc9qxcds/cartopy/

eeeee

字体问题已经解决

晚晴山

为你点赞~~

小其其格

厉害了楼主！！！想请教一下，如果在windows下安装了Cartopy，是不是在Cartopy中直接安装这个模块就可以绘图了？

eeeee

小其其格 发表于 2019-1-9 23:37
厉害了楼主！！！想请教一下，如果在windows下安装了Cartopy，是不是在Cartopy中直接安装这个模块就可以绘 ...

把依赖包装好就可以用了