気象データを解く〜データを開く 第3節を読む

  • 2012.07.04 Wednesday
  • 23:28

気象データを解析しようと思うが、
どこから入手すればいいのか、どうやって解析すればいいのかについて覚え書き

できるだけ多くの気象に興味のある人(特にこれから研究しようとしている学生さん)に、
気象の知識だけでなく、コンピュータで気象解析ができるようになってくれればと思っています。


さて、2節はないので、第3節目です。
ここまでくると、簡単に解読できそうです。

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節の先頭は節の長さは72、節番号3です。

節の先頭から6オクテット目は格子系の定義の出典で0です。
テーブル3.0より0はテーブル3.1を見ろということですが、よく分かりません。

とりあえず、先に進めます。

7〜10オクテット目はデータ数です。00 00 EE 2D = 60973点です。

11、12オクテット目はリスト番号ですが、0なので、無視して良さそうです。


13、14オクテット目は先ほど出てきたテーブル3.1を見ろという内容です。
ここで初めてテーブル3.1のどれかわかる。

00 00で0なので、Latitude/longitudeです。
この0はテンプレート番号で、Grid definition template 3.0にあたる。

ということで、前回使用したコード仕様書からテンプレート3.0を探してみると、

Grid definition template 3.0 – latitude/longitudeと書かれた節がだいたい57ページ付近に見つかる。

内容を見ると、15オクテット目以降はこれを見ながら解読することになるようです。

ということで、15オクテット以降をテンプレート3.0を使って解読していく。


15オクテット目は6で、テーブル3.2より

Earth assumed spherical with radius of 6,371,229.0 m

です。地球の半径は6371229mで、球体として解析していますよ ということです。

16〜30は地球を回転楕円体としてあつかったときの値ですが、
15オクテットの通り、球体としてあつかっているので、パラメータなし(FF)となっている。

31〜34と35〜38はそれぞれ経度方向と緯度方向の格子点数で、
Ni = 241 点 Nj = 253 点 で、かけ算すると7〜10のデータ数に一致する。

39〜42と43〜46オクテットは0とFFで、ノート1を読むと角度は10の6乗(10E6)を使えといった感じです。

47〜50と51〜54オクテットは開始点の緯度経度です。

02 D6 51 80 = 47600000
07 27 0E 00 = 120000000

と計算されるが、やたら大きい値です。そこで、上の10E6を使うと、

47600000 / 1000000 = 47.6
120000000 / 1000000 = 120

となり、開始点は緯度47.6度、経度120度であることが分かる。


55オクテット目は分解能および成分フラグということで、フラグテーブル3.3を見ろと書かれています。

今までは数値ををそのままコード値として見れば良かったが、
3.3を見ると、ビット番号とそれぞれの値について書かれている。

ここではちょっと解読方法が異なり、30を2進数(ビット)に置き換えないと解読できない。

まず、16進→2進にすると、30 = 00110000 です。
(電卓で2進変換すればOKで、先頭の00を追加して8ビットにする)

ビックエンディアンなので、変換した2進数を先頭から読んでいくと、

1〜2ビットは保留
3ビットは1なので、i direction increments given
4ビットは1なので、j direction increments given
5ビットは0なので、Resolved u- and v- components of vector quantities relative to easterly and northerly directions
6〜8ビットは保留

となる。

直訳するとi,j方向の増加する。東、北方向のそれぞれに分解されたuとv成分
なんのこっちゃですが、そういった格子点なんだろうなという感じで、先へ進めます。
※風などは、uとvの成分に分けて考えます。その場合は北が+、東が+の座標です。

56〜59と60〜63オクテットは終了点の緯度経度です。

01 55 CC 00 = 22400000 = 22.4
08 F0 D1 80 = 150000000 = 150

で、終了点は緯度22.4度、経度150度です。

64〜67と68〜71は増分の度数ということで、

00 01 E8 48 = 125000 = 0.125
00 01 86 A0 =  100000 = 0.1

で、経度に沿って0.125度、緯度に沿って0.1度の増分量ということです。


最後の72オクテット目は0で、テーブル3.4を見ると、
ビット番号と書かれているので、0 = 00000000をして読み取る。

1ビット目は0で Points of first row or column scan in the +i (+x) direction
2ビット目も0で Points of first row or column scan in the –j (–y) direction
3ビット目も0で Adjacent points in i (x) direction are consecutive
4ビット目も0で All rows scan in the same direction

が読み取れます。

開始点から見て、i方向は加算、j方向は減算する。
i方向に連続していて、同じ方向(行)に読み取る。
といった感じです。55オクテットに似た感じですが、ここで読み取る方向がはっきりした感じです。

要するに、北西端から始まって、東(緯度線に沿って)へ読み取って、
241点読み取ったら次の行へ。
次の行というのは、北が+のu,v座標と55オクテット目に書いてあったので、
つまり、jは減算するということは、47.6-0.1=47.5度の列を連続して読み取っていくという感じとなる。
また、同じ方向ということなので、120度から再び開始して、緯度線に沿って読んで、241点目でまた次の緯度へと、これをジグザグしながら読んでいくことになる。

そして、最後は南東端で終わりという感じでしょうか。


ちょっと計算してみましょう。

開始点が120度なので、
120 + 0.125 x (241 - 1) = 150度
47.6 - 0.1 x (253 - 1) = 22.4度

で終了点に一致している。
ここで、-1しているのは、47.6度と120度を含んでいる点数だからです。


ここまでの内容は、支援センターの配信データの概要や領域のそれに一致していることが分かる。


結構楽かと思いましたが、ようやく第3節を解読できた。
さて、お次は第4節ですが、また次の回で。




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