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中国科学院大气物理研究所研究员冯锦明课题组Matlab-MetToolbox工具箱简介

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发表于 2021-2-24 17:31 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x

- v  Q9 V0 _3 y/ F" o, j6 @MetToolbox工具箱简介:# f. f( t/ {' z) w
! u; N5 J( c8 f; J7 u
1 风矢量图:: P6 P1 W; h8 z6 o7 }2 i" O: R2 s9 n
+ C4 S, ?# Y6 i4 a, j* [4 R
clc;clear;close all3 W. J' T# q$ {. J: g; s& s/ i
[x,y] = meshgrid(70:10:140,15:10:55);  Q* o9 e" X( L1 r2 H
u = cos(x).*y*10;# b! r% `1 M$ x8 Y, ~8 C
v = sin(x).*y*10;
! c( w- Q- D: {# ~4 [8 x4 l: vfigure(1);
: a+ A$ l! P+ S: u' t2 T% Q% % m_proj('Equidistant Cylindrical','long',[70 140],'lat',[15 55]);7 p4 H- {8 y# T2 Y; a- D
% m_proj('lambert','lon',[70,140],'lat',[15,55]);
. n( [6 U" n6 {" c1 X5 m$ n% ma=shaperead('F:/RMeteoInfo/data/map/bou2_4l.shp'); 2 H5 |0 ]7 L" ?. E; R* q7 P: H4 f; B# s
% % m_line( [ma(:).X], [ma(:).Y],'color',[0.5,0.5,0.5]);%绘制范围内的地图* W1 e& }2 H) Q+ i
% % m_line([ma(:).X],[ma(:).Y],'color','k');%绘制范围内的地图0 E; I' e" [3 `3 K2 j9 N7 D1 ]
% m_plot([ma(:).X],[ma(:).Y],'color','k');%绘制范围内的地图$ p8 N- l2 I6 L- _! u4 c3 O0 t
% hold on2 d$ @0 t9 C: `* A6 k
h=quiver(x,y,u,v,0.5,'r-');
/ Z' t9 r# V9 T  x3 r% ehl=quiverlegend(h,10);$ [$ L/ F4 c, j! k
%设置x轴范围和刻度
6 s; d4 r) T7 F, D! t# w, s! yset(gca,'XLim',[70 140]);%X轴的数据显示范围
( d- P5 h  s: g1 c  ?set(gca,'XTick',[70:10:140]);%设置要显示坐标刻度
/ G! t. G6 h& \5 v# ?; M& d1 M  xset(gca,'XTickLabel',[70:10:140]);%给坐标加标签 ' h1 p/ H; s8 h. V
%设置y轴范围和刻度
( H. k+ z# u$ Z5 Q: rset(gca,'YLim',[15 55]);%X轴的数据显示范围
; @  h" ?. r9 |( V% Z$ X' A3 pset(gca,'YTick',[15:10:55]);%设置要显示坐标刻度2 L+ I! J) u0 G& P7 W
set(gca,'YTickLabel',[15:10:55]);%给坐标加标签
0 F8 T5 N5 ~) d6 F4 p6 U
* n& w2 a0 N0 d2 s
0 ]* J0 a( t1 Y- c0 E$ r
. f0 _/ o% a" n  U3 k( ^; l/ m; V5 v! p) S2 A1 D& Y+ H2 E1 K

4 x: X! T* a- ]0 J3 B: |6 G9 {2 高版本m_map工具箱指南针&比例尺:7 {- P6 X: _( e' S) J

% x) O- L7 _4 H) [( yclc;clear;close all# K) u2 j7 I3 A% W0 h5 x
m_proj('miller','lat',[-77 77]);   $ P" J" `! K5 C* K% j& m
m_coast('patch',[.7 1 .7],'edgecolor','none'); / x( Q$ |: Y4 [  P. D  f9 k
m_grid('box','fancy','linestyle','-','gridcolor','w','backcolor',[.2 .65 1]);2 E0 N6 c& a) z. h/ ~! P+ Y9 u; u
m_ruler([.4 .9],.3,'tickdir','out','ticklen',[.007 .007]);
  ~0 @( I# O( v% 需要更新m_map
: W' F, }6 L) n9 {/ R% m_northarrow(76,48,0.8,'type',4,'aspect',1.5);% `8 z$ `( W, W6 q
m_northarrow(-125.4,49.7,.2,'type',2);
$ K2 L: n( _  |7 N) X2 i% northarrow(76,48,0.8,'type',4,'aspect',1.5);
$ T& ^- {8 _' L9 U+ @* D" Ftitle('Great Circle Routes','fontsize',14,'fontweight','bold');/ I0 n: k7 c$ E: r9 \' |. H7 E& _1 Z
set(gcf,'color','w');   % Need to do this otherwise 'print' turns the lakes black9 T8 d) n1 X3 D; `
' {* c+ [: y4 @0 M3 x; F5 a. G
7 t- z, K6 n3 E2 O0 q( n' j8 Z

1 V: i% G3 u/ P5 ?5 d' z1 G& f! z8 \# W- A

# N; O1 c! j) `! S9 b8 `3 利用Map Toolbox不同投影全球地形的绘制- F: a" B* Z1 E3 S# Y

' o$ c5 `9 z5 `) f% `clc;clear;close all- A* M/ N6 O0 T
load etopo6 q1 a, ]3 l9 n) s3 F
load topo) Y# U; i  V( j# P% c
figure(1);! w+ h. `4 H/ X0 a$ V5 B0 W
ctopo=topo(90:160,50:160);& r/ ]* z: T( `3 }; P' D2 d) h7 p
clegend=[1 70 50];
8 T2 Q5 y5 s; n5 [) A- \% gworldmap(topo,topolegend);
: Z3 R) B$ e/ P; Pmeshm(topo,topolegend);( s6 s: p4 Y# y9 k
dEMCmap(topo)2 c% {$ n' r$ \& l
axis off5 A& W4 A/ t+ n' {
setm(gca,'Origin',[0 105 0])
) [" D/ _1 M6 `4 J0 ]ptopo = topo; ptopo(topo<0) = 0;! M9 u" ~% N# n" C1 v
ptopo = 100*ptopo/(6371*1000);
: P, V. u. D$ f& |figure(2);9 B  A- @' h3 C
axesm('MapProjection','ortho','Origin',[0 0 15]). \. ]; P5 C9 B4 v5 ?8 P
meshm(topo,topolegend,size(topo),topo/10000); / Q* a2 X, P& [8 K: g2 J
shading interp
5 q( L( V: w; \: Jdemcmap(topo)5 \2 y9 H9 j" S: p/ j; i
lightm(23.5,80,'Color',[1 1 0.2])
+ ?5 G  U; f3 fmaterial([.6 0.8 0]);
$ Z6 I8 j6 _$ s7 }4 i: P" y0 g0 rlighting phong! Q( t9 N: b6 J! u6 v
axis off
, i6 P3 G9 ]# N4 h2 [daspectm('km',20000)
: f! `, E- ^5 A8 Efigure(3);& P+ h9 w& W( t+ ^/ ^
axesm('MapProjection','globe','Origin',[0 105 0])9 V0 D1 K+ C: r, S, Y8 v
meshm(topo,topolegend,size(topo),topo/100000);
2 \" b# |0 J0 w. Ishading interp7 j( i3 q7 e: S7 _! Y) N* I$ `
% [lat,lon]=meshgrat(topo,topolegend);: D9 A8 W6 I" G% d0 v& b
% suRFm(lat,lon,topo,ptopo)
8 \" h5 I4 X8 w0 \/ d+ n- V, sdemcmap(topo)
( V8 r8 @2 r6 u" klightm(23.5,20,'Color','y')* R3 k& r0 }( r/ w# n
material([.6 1 0]);+ N5 G; D: |" v2 n. v% T
lighting phong
7 V5 \7 T% c( K: caxis off5 g1 O( G; A: X* f& B& `
view([200 0])5 ^* \2 L4 I" r" i& N$ a) C
z=topo;
" Q: G: X: |) d. B$ |) j9 R# Tfigure(4);# @- {0 x4 Q9 c$ V! h; ]  O0 L( a
surf(z)& }8 y4 S# p9 C, P% {6 R. C  A
shading interp' n0 B, h+ U, d* X, Z+ p/ X1 _2 @. V7 V; P
demcmap(z)
. G  H# A4 h' d: f! N+ hview([0 90])
% S" Q. W4 _9 h7 {% }5 l; Kaxis off
" m1 h" p6 F6 t: Y! q6 B7 Llight('position',[1 180 1000],'color','w')) G2 M: v! T6 G9 Y: E
material([0.6 1 0]);: z: B" O) z1 B" K
lighting phong
) |. q# u( J- k0 Y6 \3 k2 S0 J* v+ \" b1 {4 r& K4 ?6 o2 ^1 W

' t9 v6 f1 q2 B8 R5 N1 b7 k
% v* j9 w. P) r- w, l% ?7 h8 F; ?: K) i4 c0 v( ^% B

3 L' c! J3 U5 e" c4 利用uniteprv合并东北三省与内蒙四个区域  J# [, e$ e6 n* ~5 J
- \" O# H- r0 i* o  T8 n
clc;clear;close all2 W( y4 M2 v! v0 r+ U( E- n; z6 H8 i
load prvpatch;
2 s9 k+ a) y, U+ q$ M9 ]figure
! D3 G. y" a$ H8 T3 O8 X- Shold on, |, \: K" K* V8 z) K
wnprv={'内蒙','黑龙江','吉林','辽宁'};
; ^( i+ b3 \- K3 g  |% lnw=1;  {0 c  F" n- M) O* B. i
for i=1:38; G! L, A. S2 E6 n; w
    if any(cellfun(@(x) ~isempty(strmatch(x,s(i).tag)),wnprv))
4 m8 @$ f% u, T; D" S# z( Y        disp([nw i])
/ p1 i9 `" y3 u$ }" l7 z1 m/ L        if nw==1% x+ _; Z5 y' q9 T' y
            long=s(i).long;8 t% l9 A# T8 {3 X, b
            lat=s(i).lat;6 p0 p# i& Q0 U6 Y9 v( X5 L9 J
        else
; |; j4 H2 P* D. l* }' r            [long lat]=uniteprv(long,lat,s(i).long,s(i).lat);
! a% L7 F" }1 h: A3 _        end+ b1 |& D: }: _6 Y
        nw=nw+1;
" `( [  e$ u1 A1 {$ g; `    end  
, C0 G4 ~* S6 j( |# v4 z    plot(s(i).long,s(i).lat)
, x9 V( R7 b* G& n( |end+ t3 _0 ?  z* |
% [long lat]=pactpt(long,lat,0.1);
& P2 J) Y- t% h8 T1 }  |+ @+ Xpatch(long,lat,'m');0 }3 E- L' `2 r2 Q$ i: K- c' n) ^' E
mapnorm;
$ L0 s) m/ V* i5 S  x0 w& S/ ], ~+ m& b% |; P. {0 @% e' N
+ P, r+ o! b" d: d9 o  }& E* Z
* n+ s3 W" h8 |; N, X

5 Z' C) H6 \- w" J: ?( j1 q, h; ]7 u4 R8 _% \  K
5 填充带条纹的等值线8 j' w1 h2 @- b! W

: h* u" ^9 Q3 G  N) vclc;clear;close all! X2 p3 q4 _* O0 `5 q, I
z=peaks;$ P, M% H! ^/ L' s+ x
x=1:size(z,2);
* J  v9 j8 ^5 n8 Y8 My=1:size(z,1);
3 g5 B  r$ S3 Pcv=-8:2:8;) d! l; g+ \* m+ M
cmap=cusjet(10);
' i* X  q6 ~* S9 a# A# C, Rifirst=0;/ r3 K  P# h9 O1 P1 H
ndelta=1;
$ ~4 m( u7 g4 l2 ]iswbg=true;- w4 l3 f( {9 B9 c- X' S# a
bardir='horiz';' J* U& N- c" o7 [
% csty={'r.-',linewidth,markersize,linecolor,markeredgecolor,markerfacecolor};- R3 q' R+ Y/ N" n4 J
% tex={ctex,nnl,ldir,csty}2 f: X+ l0 d; c; }# u! v: |
csty={'r.-'};# y6 h% Z) ^, i
tex={-4,[100 80],1,{'r:'}; 2,[100 80],3,{'b-'}};3 P; ~. e/ v' E. A. _/ H/ U
figure
; l, V* q8 t% n* L+ D[C,h,hb]=freecontourf2(x,y,z,cv,cmap,ifirst,ndelta,iswbg,bardir,tex);
6 F: W7 y1 _$ q  U/ t& h- I+ a: I- p% S' E9 k

* O9 q" c. b/ w/ V7 G* Z, v0 G" K
0 Q- B: G0 b! S1 S
6 u, |1 |1 m$ G0 z$ R3 n: h- ~0 u$ O) d# U2 A" O
6 空间插值&白化! K% V: m- S& |" U, L+ p

. s+ A5 v3 D2 F2 k- e, eclc;clear;close all
. [) y( C) }6 Z$ o; zload('mdata/chnmon756.mat');9 p0 V1 r, Z8 m% Q& O! V
idate=find(stat.date>=19881200&stat.date<=19981100);
. |3 }+ J  d2 k, ]3 `x=stat.long;
6 M7 c4 R& V' T' N$ hy=stat.lat;  x) m' g' j+ i! c
z=stat.prec(idate,:);* t! V$ ]5 ?7 o1 g6 i
z=mean(z)';%mm/day# [  g: }# J+ |* Z/ M8 Z9 \
lo=[72:1:137];
) J8 Z) E1 W, i) \* ^% }9 B0 c7 A) ela=[15:1:55];
- z" n9 Z. R* Z2 o, v2 f% B/ j[clo,cla]=chngon('g');
* ^- ^& t3 ^; c( T& M2 V/ D[lo2 la2]=meshgrid(lo,la);5 d# H+ Z6 P/ m7 Y( \, @
in=inpolygon(lo2,la2,clo,cla);) L8 @4 r7 ^7 _/ g. ], z3 Y# r2 N
cv=[0.1 1:5];
+ m& f$ c+ I; y! f( D  x% cv=[0:5];7 h! f8 y0 h9 r0 l9 a3 l/ `$ N
% cmap=nclcmap(142,numel(cv)+1);+ w9 m8 m% W- D
load('colorbar-mat/rainbow.mat');
$ n, F& g7 z+ L3 }% X% @9 qcmap=rainbow;+ U# d6 f0 ?" B8 H
zi=cus_griddata(x,y,z,lo,la,'v4');
0 o4 i4 F4 W; E7 E( g) l( W9 x( {/ ^& j+ [figure( N  t- _+ J. [4 @) V
hold on1 L6 `" r! ^1 z; Q; Q: }
% [C,h,hb]=freecontourf(lo,la,zi,cv,cmap,true);2 T: ^* j( v4 |- ?  V' U7 p* m
[C,h,hb]=freecontourf(lo,la,zi,cv);
$ f& b" K/ |9 xset(h,'edgecolor','none')$ J: j$ R; B1 V2 o: X% v
set(h,'linew',2)
4 k* }% U8 g/ o. t  c8 Bchnmask2(lo,la,'g')
4 J9 F0 }: ~, |, S) E9 l' k: V& Xhc=mapnorm(lo([1 end]),la([1 end]),false,false,true,true,true,0,[10 5],1,'g',2);
) W) ~. o9 Z. Rgrid off/ ^# \" j" y& i$ {/ n. C* H
set(gcf,'pos',[89   200   520   445]); q1 \. P* E5 W5 w  q* a
set(gca,'pos',[0.0913    0.1504    0.8747    0.7730]);
: o5 t% l9 [+ _  G$ Dssaxes(4,0.14,[3 4 1.6 1.1 1.35 0.98],'nanhai2',2);- q7 n! Z6 U6 \4 W3 B* A
set(gca,'linew',2);' i: H5 W4 ~7 _; g; w1 h
set(gca,'fontsize',14)
; r3 e( H2 h4 T, C
! D0 g3 ]) ~0 n+ X# S2 Z
) \' \0 y! X* y4 G  m/ u
, L6 @+ k' W1 _- i2 H0 X4 y5 D$ e% q
# v) E* j6 B7 Y4 s
7 WRF模拟嵌套区域绘制- n+ o; F* V) j6 }
, T0 i: D( G9 U. ]
clc;clear;close all7 W, t2 o) D# b# h7 a6 i8 J" d. b
si=[1,   107,  94,  47];
6 ^; w5 w$ w7 j+ _" nsj=[1,   47,  37,  122];9 D) ^% X- N0 y& }" {
nx=[179 169 151 145]; %nested grid number should be 3n+1
' v$ _- y* S5 V5 Q" Uny=[161 199 157 151];
$ c6 j  \; a  h  d8 z; @) Gdxy=[30000 10000 3333.33 3333.33];. w/ Y1 D3 ^2 [- L
grat=[1 1/3 1/3 1/3];
1 f. y+ b8 \% G% o) K% D6 Spid=[1 1 2 2];; P3 L8 t& M7 x$ i8 O" a
% param=[nx(1) ny(1) 100 35 30 60 36000];
8 p3 K6 f/ h8 ~" y7 f+ @% param=[nx(1) ny(1) 105 35 (nx(1)+1)/2 (ny(1)+1)/2 30 60 115 dxy([1 1])];
( v. R# M" H5 ?9 Q3 N2 W% U/ `param=[nx(1) ny(1) 102 36.5 (nx(1)+1)/2 (ny(1)+1)/2 30 60 102 dxy([1 1])];
1 S( _( s3 {0 N9 O[x y]=wrf_nestxy(si,sj,nx,ny,grat,pid);9 F1 z$ g6 }7 t, k
nb=10;
& k1 s* p( g# {# ]7 ?% i( n$ Hnbb=nb*[1 1/3];" B0 Y4 R; j/ [" o
figure,hold on
; \' o5 X. j+ jmaplam(param,false,false,true,true,true,0,[10 5],3,'h',2,':');, s1 }* k8 M6 a% @1 g8 V: m( H2 V4 g
for i=2:length(pid)% v+ z  P9 {$ J
    [xx yy]=meshgrid(x{i},y{i});/ r! u6 m; ^2 |) i4 n- h0 N
    xx2=[xx(1,:) xx(:,end)' xx(end,end:-1:1) xx(end:-1:1,1)'];
; e1 S8 \- S" Z" a$ n    yy2=[yy(1,:) yy(:,end)' yy(end,end:-1:1) yy(end:-1:1,1)'];
" A; l2 T) s3 l4 W    plot(xx2,yy2,'m','linew',2)
  y7 g. X2 l) ?: send
" [$ O9 }' F* P4 B* r0 J# [[xx yy]=meshgrid(x{1},y{1});9 o% Q8 J1 B8 [0 s# W
xx2=[xx(1,1)+nbb(1) xx(1,end)'-nbb(1) xx(1,end)-nbb(1) xx(1,1)+nbb(1) xx(1,1)+nbb(1)];2 S, ?" z) g; ~: z% U
yy2=[yy(1,1)+nbb(1) yy(1,1)'+nbb(1) yy(end,1)-nbb(1) yy(end,1)-nbb(1) yy(1,1)+nbb(1)];. X" `) R$ C* _, s3 [8 ]$ K4 {
plot(xx2,yy2,'b','linew',2)
% H3 R7 k' I8 U2 t* Y. uload prvpatch
  Z; w+ W4 K, |$ D( c[clong clat]=polyjoin({s(1:34).long},{s(1:34).lat});
! M- {& S1 }; H. ?[cx cy]=deg2grd(clong,clat,param);8 v8 f: X+ S: X0 ^5 E) Z4 z, N
plot(cx,cy,'k')
) N! K" o/ j# \% l8 Q8 V$ [: R9 D. e/ h

3 |7 S9 D3 }/ }% z0 b5 K+ i( T% ?  E" }" m* i: k! K+ @

, ^/ `3 N3 Q2 ?* q9 M; p! Y: Y$ `2 ?% L6 U
8 Analysis of power spectrum* g- _1 V' ?7 L
" v' w, K* `3 {5 l: V+ K
clc;clear;close all
! {( ~0 U% P/ Q) K6 g% Analysis of power spectrum% D$ P6 V" A. u2 C
% load enso_sst.mat
# r5 V, A5 ]% |, B, Xzsim=xlsread('data2.xlsx');
, t: Q, q( I$ R/ O3 N: G* a; Wzi=zsim(:,1);
, B* K: k$ c1 t& Zzi=zi-mean(zi); % must remove mean.5 N) }7 E. _- S" S
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%) a2 Q4 }( ]9 l/ }
%fft/ p3 E0 C- B2 M6 ^* Y- v
Fs = 1;              % Sampling frequency
# Y2 C. S/ Y4 W9 A5 w# YT = 1/Fs;                     % Sample time
2 U5 f. ^% u$ I" R+ H7 M" D. M5 wL = length(zi);               % Length of signal
3 L- n  Q( C. xt = (0:L-1)*T;                % Time vector; V, q" b8 a0 E( d3 x9 @
y=zi;+ T* u. J2 e: \6 |
figure,hold on
2 E: C  B9 o8 m& X4 T% NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
! X' E' i6 D# @5 H9 D) m* s# _NFFT = L; % Next power of 2 from length of y
/ K3 v! S" \* {' i3 BY = fft(y,NFFT);+ d8 }# _( K5 B) V; @& T0 z
P=Y.*conj(Y)/NFFT; %power spectrum density5 i7 _& l& s& L% \4 U
P=smooth(P,7);
, C& A. U# {- P" {f=Fs/2*(0:NFFT/2-1)/(NFFT/2);$ G. Z2 d( s, K. e: j
P=P(1:NFFT/2);
% `6 e3 N8 Y" w7 _df=1/NFFT;
* u5 a! `: y0 j% m8 R& ]2 F' c; wsvar=(P(1)+P(end))*df/2+sum(P(2:end-1))*df;
& r( ?; N) Z. K/ D7 c9 ysvar0=var(y);
  u0 o8 I: Z8 X7 YP=P/svar*svar0;% J9 h0 t5 {; h9 L$ x4 J* S
% Plot single-sided amplitude spectrum.0 ~1 z- q  S0 l' i$ ?- U
plot(f,P,'r'); q" C8 Y* ?/ m/ m$ |# I2 Y
title('Single-Sided Amplitude Spectrum of y(t)')
+ P6 z6 @* L# w3 Vxlabel('Frequency (cycles/year)'). }; {- Z* u/ y4 q
ylabel('Variance')1 D. ^- K4 O4 n2 g7 c) n3 }) O

! {; d, `8 \- N% j6 c
( d2 e  T* ^* O$ }8 f3 c% R5 T/ n5 l  C) r. P
8 F2 o1 f* ]& @" V" Z+ _

$ s; Y* J, c8 A; b. d9 Taylor图" ^" E# Y- p4 P/ O& ~1 i
) a" q0 f0 J1 E/ q5 e! K4 a
clc;clear;close all6 Q( E4 q  y- J% _$ X
zsim=xlsread('data2.xlsx');
' Y) q7 X, l' z% }, p8 @2 L% Example for ploting taylor diagram2 `+ I( i4 c9 \/ g5 K
lss={ 'o','v','s','^','p','o','v','s','^','p','o','v','s','^','p','o','v','s','^','p','o'};0 m$ O, P' q( A3 }6 h5 m4 z
lcc=[1.0000         0         0
2 J; M/ X, p/ c; s; p; V% A2 }1 r    0    0.8000         0
+ m3 }8 g% J2 F3 R2 Q    1.0000         0         0
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2#
发表于 2021-2-24 18:37 | 只看该作者
不愧是中国科学院大气物理研究所,Matlab-MetToolbox工具箱简介介绍的真的太棒
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