気象データを解く〜データを開く 第7節を読む

  • 2012.07.18 Wednesday
  • 12:55

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7節です。
長さは00 01 65 39= 91465オクテットあるようです。
結構長いです。

GRIBを開く


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この節は意外に簡単です。

6オクテット目〜節長までがデータになっていて、
そのデータを切り出していけばOKです。

で、切り出すと行ってもAやらB並んでいてよく分からない。

第5節でデータの個数は60973点あると言うことが分かっているが、
第7節のデータ部分の長さは 91465 - 5 = 91460バイトで

データの点数より大きい。

試しに割り算すると、

91460 / 60973 ≒ 1.5バイト

1点につき1.5バイトらしい。

1.5バイトこと言うことは 12 34 56 とあれば、12 3 と 4 56という感じであろうか?

1.5バイト = 12bit

!!!

12という数字はどこかで見たような。

そう、第5節でよく分からないと飛ばした、20オクテット目の数値である。
この20オクテット目は、第7節のデータ切りだし長(ビット数)を示している。

検算してみよう。

91460 x 8 = 731680ビット / 12ビット = 60973点 余り 4

で、ちょうど必要なデータが読み出せるようだ。
(余りが発生するのは、1バイトが8ビットで、ちょうどの長さにできないため)


仕様書通りなので、こんなに切り出しについてまわりくどく書く必要はなさそうだが、確かめと言うことで・・・。



では、早速順に切り出していくことにする。


まず、すべてのデータをビット列にしなければならない。
データがやたら長いので、ここでは先頭の数バイトをビット列化してみると、

7D D7 D4 7D B7 BF

0111 1101 1101 0111 1101 0100 0111 1101 1011 0111 1011 1111

12ビットずつ切り出すので、

011111011101 011111010100 011111011011 011110111111

第7節は符号なしなので(と書いたが、上はすべて先頭が0ですね)、10進になおすと、

2013 2004 2011 1983

である。

これを解法式のX2に入れてあげると

Y = 52.38658905 + 2013 x 0.03125 = 115.29283905
Y = 52.38658905 + 2004 x 0.03125 = 115.01158905
Y = 52.38658905 + 2011 x 0.03125 = 115.23033905
Y = 52.38658905 + 1983 x 0.03125 = 114.35533905

となる。

これをひたすら切り出しては計算してを繰り返していく。
ちなみに、検算用と言うことで、一番最後は

96 F9 6F 96 E0

100101101111 100101101111 100101101110 0000
(最後の0000が余りの部分)

2415 2415 2414

となり、

Y = 52.38658905 + 2415 x 0.03125 = 127.8553391
Y = 52.38658905 + 2414 x 0.03125 = 127.8240891

である。

この数値は、第4節で、Geopotential height(高度)と示されていたとおり、
たぶん高度1000hPaの高さを示していることになる。
※高度の部分はこれから他のデータを解読していけば、はっきりしていくので、ここではたぶんということで。


さて、ここまで読み取って、次のオクテットを見ると、また第4節が入っていることに気づく。
よく見ると、第5節、第7節があって、また、その先に第4節・・・と繰り返していることがわかる。

これが、第4節の前振りで書いたrepeatedの意味で、
これから先、第8節の7777が出てくるまで永遠に繰り返されるわけである。


あとは同じことを繰り返していくわけなので、手計算なり、コンピュータなりで解読していけば、データを取り出していける。


ここまでが、一連のGRIB形式の仕様である。


ここで解読方法は終わりと言いたいところだが、
自分で手計算した結果が正しく取り出せているのか不安になるという方のために、
次回は何のデータが入っているかについて見ていくことにする。



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