気象データを解く〜データを開く 第5節を読む

  • 2012.07.15 Sunday
  • 23:20
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。



では、第5節です。
長さは15=21オクテットあるようです。

GRIBを開く


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6〜9オクテット目は 00 00 EE 2D = 60973で第3節のデータ点数に一致する。

10〜11オクテット目は0でテーブル5.0から

Grid point data  simple packingである。

これはTemplate 5.0  Grid point data  simple packing のことである。

12オクテット目からはテンプレート5.0を使って解読していく。


12〜15オクテット目 42 51 8B DE で、IEEE 32bit floationg-point value と書かれている。

コンピューターの分かる人なら、単精度数の数値なんだなと分かると思うが、
分からない人には???でしょう。

簡単に説明すると、いままでは数値を整数としてあつかってきたが、
このオクテットでは整数ではなく、小数点付きのデータで表現しているということを意味する。

仕様書を詳しく読むとIEEE754のデータを使って表現していると書かれている。
IEEE754についてはネットで調べれば文献は出てくるし、仕様書にも解読方法が書かれているので、ここでは詳しい説明は省くが、 42 51 8B DE は解かなければいけないので、
解法だけしてみることにする。

まず、42 51 8B DEを2進数に直すと

0100 0010 0101 0001 1000 1011 1101 1110

である。

先頭(s)は符号フラグで0なので、この値は正の値である。

続いてeの部分(緑色)、抜き出すと100 0010 0 で10進で132である。

仕様書をみると、1〜254は

-1s x (1.0 + m x 2-23) x 2e-127 という式で解放しろと書かれている

まだ解いていないm、101 0001 1000 1011 1101 1110 は10進で5344222である。

式に当てはめると

-10 x (1.0 + 5344222 x 2-23) x 2132-127 で、答えは、52.38658905である(計算間違えがなければ・・・)。


もし、eが0や255の場合は、それぞれの式を使って解放すれば解ける。


実はここがGRIB解法の一番の難所である。ここさえ乗り越えればあとの道のりは楽???


16〜17オクテットは 80 05 で、間違えてはいけないのは、32773ではない。
2進数に直すと、1000 0000 0000 0101 で、符号ビットが立っているので -5 である。

18〜19オクテットは0である。これももし設定されている場合は負数表現である。

というのは、ノート1に16〜17(E)、18〜19(D)は負数であると小さく書かれていることからわかる。


20オクテット目は0C(12)である。
12というのが何を意味するのかよく分からないが、先へ進む。


21オクテット目は0でFloating point (単精度数)である。
これはデータが単精度であることを意味する。
実際、12〜15オクテットが単精度数のIEEE754である。


ここまでが第5節で、この第5節を解読することで、データの解法式の各変数が埋まる。


解法式は Y x 10D = R + (X1 + X2) x 2E なので、

Y x 100 = {52.38658905 + (0() + X2) x 2-5}  で

Y(取り出す値)= 52.38658905 + X2 x 0.03125

が今回の解法式となる。
仕様書内にsimple packingは X1 = 0 と定義されている(分厚い仕様書のだいたい53ページくらいのところ)。


これで第5節の解読が終わった。

次の第6節ですが、長さが6で、オクテット6はFF、

テーブル6.0を見ると A bit map does not apply to this product なので、ここでは使わないようです。
※CWMデータはビットマップ列というものが入っているようです。



ということで、次回は第7節を見ていくことにする。



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修正120715
ビット計算に誤りがあったので訂正 5244222 → 5344222
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