source: lmdz_wrf/WRFV3/external/io_grib2/g2lib/compack.F @ 1

Last change on this file since 1 was 1, checked in by lfita, 10 years ago
  • -- --- Opening of the WRF+LMDZ coupling repository --- -- -

WRF: version v3.3
LMDZ: version v1818

More details in:

File size: 14.1 KB
Line 
1      subroutine compack(fld,ndpts,idrsnum,idrstmpl,cpack,lcpack)
2!$$$  SUBPROGRAM DOCUMENTATION BLOCK
3!                .      .    .                                       .
4! SUBPROGRAM:    compack
5!   PRGMMR: Gilbert          ORG: W/NP11    DATE: 2000-06-21
6!
7! ABSTRACT: This subroutine packs up a data field using a complex
8!   packing algorithm as defined in the GRIB2 documention.  It
9!   supports GRIB2 complex packing templates with or without
10!   spatial differences (i.e. DRTs 5.2 and 5.3).
11!   It also fills in GRIB2 Data Representation Template 5.2 or 5.3
12!   with the appropriate values.
13!
14! PROGRAM HISTORY LOG:
15! 2000-06-21  Gilbert
16!
17! USAGE:    CALL compack(fld,ndpts,idrsnum,idrstmpl,cpack,lcpack)
18!   INPUT ARGUMENT LIST:
19!     fld()    - Contains the data values to pack
20!     ndpts    - The number of data values in array fld()
21!     idrsnum  - Data Representation Template number 5.N
22!                Must equal 2 or 3.
23!     idrstmpl - Contains the array of values for Data Representation
24!                Template 5.2 or 5.3
25!                (1) = Reference value - ignored on input
26!                (2) = Binary Scale Factor
27!                (3) = Decimal Scale Factor
28!                    .
29!                    .
30!                (7) = Missing value management
31!                (8) = Primary missing value
32!                (9) = Secondary missing value
33!                    .
34!                    .
35!               (17) = Order of Spatial Differencing  ( 1 or 2 )
36!                    .
37!                    .
38!
39!   OUTPUT ARGUMENT LIST:
40!     idrstmpl - Contains the array of values for Data Representation
41!                Template 5.3
42!                (1) = Reference value - set by compack routine.
43!                (2) = Binary Scale Factor - unchanged from input
44!                (3) = Decimal Scale Factor - unchanged from input
45!                    .
46!                    .
47!     cpack    - The packed data field (character*1 array)
48!     lcpack   - length of packed field cpack().
49!
50! REMARKS: None
51!
52! ATTRIBUTES:
53!   LANGUAGE: XL Fortran 90
54!   MACHINE:  IBM SP
55!
56!$$$
57
58      integer,intent(in) :: ndpts,idrsnum
59      real,intent(in) :: fld(ndpts)
60      character(len=1),intent(out) :: cpack(*)
61      integer,intent(inout) :: idrstmpl(*)
62      integer,intent(out) :: lcpack
63
64      real(4) :: ref
65      integer(4) :: iref
66      integer,allocatable :: ifld(:)
67      integer,allocatable :: jmin(:),jmax(:),lbit(:)
68      integer,parameter :: zero=0
69      integer,allocatable :: gref(:),gwidth(:),glen(:)
70      integer :: glength,grpwidth
71      logical :: simple_alg = .false.
72     
73      alog2=alog(2.0)
74      bscale=2.0**real(-idrstmpl(2))
75      dscale=10.0**real(idrstmpl(3))
76!
77!  Find max and min values in the data
78!
79      rmax=fld(1)
80      rmin=fld(1)
81      do j=2,ndpts
82        if (fld(j).gt.rmax) rmax=fld(j)
83        if (fld(j).lt.rmin) rmin=fld(j)
84      enddo
85!
86!  If max and min values are not equal, pack up field.
87!  If they are equal, we have a constant field, and the reference
88!  value (rmin) is the value for each point in the field and
89!  set nbits to 0.
90!
91      if (rmin.ne.rmax) then
92        iofst=0
93        allocate(ifld(ndpts))
94        allocate(gref(ndpts))
95        allocate(gwidth(ndpts))
96        allocate(glen(ndpts))
97        !
98        !  Scale original data
99        !
100        if (idrstmpl(2).eq.0) then        !  No binary scaling
101           imin=nint(rmin*dscale)
102           !imax=nint(rmax*dscale)
103           rmin=real(imin)
104           do j=1,ndpts
105             ifld(j)=nint(fld(j)*dscale)-imin
106           enddo
107        else                              !  Use binary scaling factor
108           rmin=rmin*dscale
109           !rmax=rmax*dscale
110           do j=1,ndpts
111             ifld(j)=nint(((fld(j)*dscale)-rmin)*bscale)
112           enddo
113        endif
114        !
115        !  Calculate Spatial differences, if using DRS Template 5.3
116        !
117        if (idrsnum.eq.3) then        ! spatial differences
118           if (idrstmpl(17).ne.1.and.idrstmpl(17).ne.2) idrstmpl(17)=2
119           if (idrstmpl(17).eq.1) then      ! first order
120              ival1=ifld(1)
121              do j=ndpts,2,-1
122                 ifld(j)=ifld(j)-ifld(j-1)
123              enddo
124              ifld(1)=0
125           elseif (idrstmpl(17).eq.2) then      ! second order
126              ival1=ifld(1)
127              ival2=ifld(2)
128              do j=ndpts,3,-1
129                 ifld(j)=ifld(j)-(2*ifld(j-1))+ifld(j-2)
130              enddo
131              ifld(1)=0
132              ifld(2)=0
133           endif
134           !
135           !  subtract min value from spatial diff field
136           !
137           isd=idrstmpl(17)+1
138           minsd=minval(ifld(isd:ndpts))
139           do j=isd,ndpts
140              ifld(j)=ifld(j)-minsd
141           enddo
142           !
143           !   find num of bits need to store minsd and add 1 extra bit
144           !   to indicate sign
145           !
146           temp=alog(real(abs(minsd)+1))/alog2
147           nbitsd=ceiling(temp)+1
148           !
149           !   find num of bits need to store ifld(1) ( and ifld(2)
150           !   if using 2nd order differencing )
151           !
152           maxorig=ival1
153           if (idrstmpl(17).eq.2.and.ival2.gt.ival1) maxorig=ival2
154           temp=alog(real(maxorig+1))/alog2
155           nbitorig=ceiling(temp)+1
156           if (nbitorig.gt.nbitsd) nbitsd=nbitorig
157           !   increase number of bits to even multiple of 8 ( octet )
158           if (mod(nbitsd,8).ne.0) nbitsd=nbitsd+(8-mod(nbitsd,8))
159           !
160           !  Store extra spatial differencing info into the packed
161           !  data section.
162           !
163           if (nbitsd.ne.0) then
164              !   pack first original value
165              if (ival1.ge.0) then
166                 call g2lib_sbyte(cpack,ival1,iofst,nbitsd)
167                 iofst=iofst+nbitsd
168              else
169                 call g2lib_sbyte(cpack,1,iofst,1)
170                 iofst=iofst+1
171                 call g2lib_sbyte(cpack,iabs(ival1),iofst,nbitsd-1)
172                 iofst=iofst+nbitsd-1
173              endif
174              if (idrstmpl(17).eq.2) then
175               !  pack second original value
176                 if (ival2.ge.0) then
177                    call g2lib_sbyte(cpack,ival2,iofst,nbitsd)
178                    iofst=iofst+nbitsd
179                 else
180                    call g2lib_sbyte(cpack,1,iofst,1)
181                    iofst=iofst+1
182                    call g2lib_sbyte(cpack,iabs(ival2),iofst,nbitsd-1)
183                    iofst=iofst+nbitsd-1
184                 endif
185              endif
186              !  pack overall min of spatial differences
187              if (minsd.ge.0) then
188                 call g2lib_sbyte(cpack,minsd,iofst,nbitsd)
189                 iofst=iofst+nbitsd
190              else
191                 call g2lib_sbyte(cpack,1,iofst,1)
192                 iofst=iofst+1
193                 call g2lib_sbyte(cpack,iabs(minsd),iofst,nbitsd-1)
194                 iofst=iofst+nbitsd-1
195              endif
196           endif
197         !print *,'SDp ',ival1,ival2,minsd,nbitsd
198        endif     !  end of spatial diff section
199        !
200        !   Determine Groups to be used.
201        !
202        if ( simple_alg ) then
203           !  set group length to 10 :  calculate number of groups
204           !  and length of last group
205           ngroups=ndpts/10
206           glen(1:ngroups)=10
207           itemp=mod(ndpts,10)
208           if (itemp.ne.0) then
209              ngroups=ngroups+1
210              glen(ngroups)=itemp
211           endif
212        else
213           ! Use Dr. Glahn's algorithm for determining grouping.
214           !
215           kfildo=6
216           minpk=10
217           inc=1
218           maxgrps=(ndpts/minpk)+1
219           allocate(jmin(maxgrps))
220           allocate(jmax(maxgrps))
221           allocate(lbit(maxgrps))
222           missopt=0
223           call pack_gp(kfildo,ifld,ndpts,missopt,minpk,inc,miss1,miss2,
224     &                  jmin,jmax,lbit,glen,maxgrps,ngroups,ibit,jbit,
225     &                  kbit,novref,lbitref,ier)
226           !print *,'SAGier = ',ier,ibit,jbit,kbit,novref,lbitref
227           do ng=1,ngroups
228              glen(ng)=glen(ng)+novref
229           enddo
230           deallocate(jmin)
231           deallocate(jmax)
232           deallocate(lbit)
233        endif
234        ! 
235        !  For each group, find the group's reference value
236        !  and the number of bits needed to hold the remaining values
237        !
238        n=1
239        do ng=1,ngroups
240           !    find max and min values of group
241           gref(ng)=ifld(n)
242           imax=ifld(n)
243           j=n+1
244           do lg=2,glen(ng)
245              if (ifld(j).lt.gref(ng)) gref(ng)=ifld(j)
246              if (ifld(j).gt.imax) imax=ifld(j)
247              j=j+1
248           enddo
249           !   calc num of bits needed to hold data
250           if ( gref(ng).ne.imax ) then
251              temp=alog(real(imax-gref(ng)+1))/alog2
252              gwidth(ng)=ceiling(temp)
253           else
254              gwidth(ng)=0
255           endif
256           !   Subtract min from data
257           j=n
258           do lg=1,glen(ng)
259              ifld(j)=ifld(j)-gref(ng)
260              j=j+1
261           enddo
262           !   increment fld array counter
263           n=n+glen(ng)
264        enddo
265        ! 
266        !  Find max of the group references and calc num of bits needed
267        !  to pack each groups reference value, then
268        !  pack up group reference values
269        !
270        !write(77,*)'GREFS: ',(gref(j),j=1,ngroups)
271        igmax=maxval(gref(1:ngroups))
272        if (igmax.ne.0) then
273           temp=alog(real(igmax+1))/alog2
274           nbitsgref=ceiling(temp)
275           call g2lib_sbytes(cpack,gref,iofst,nbitsgref,0,ngroups)
276           itemp=nbitsgref*ngroups
277           iofst=iofst+itemp
278           !         Pad last octet with Zeros, if necessary,
279           if (mod(itemp,8).ne.0) then
280              left=8-mod(itemp,8)
281              call g2lib_sbyte(cpack,zero,iofst,left)
282              iofst=iofst+left
283           endif
284        else
285           nbitsgref=0
286        endif
287        !
288        !  Find max/min of the group widths and calc num of bits needed
289        !  to pack each groups width value, then
290        !  pack up group width values
291        !
292        !write(77,*)'GWIDTHS: ',(gwidth(j),j=1,ngroups)
293        iwmax=maxval(gwidth(1:ngroups))
294        ngwidthref=minval(gwidth(1:ngroups))
295        if (iwmax.ne.ngwidthref) then
296           temp=alog(real(iwmax-ngwidthref+1))/alog2
297           nbitsgwidth=ceiling(temp)
298           do i=1,ngroups
299              gwidth(i)=gwidth(i)-ngwidthref
300           enddo
301           call g2lib_sbytes(cpack,gwidth,iofst,nbitsgwidth,0,ngroups)
302           itemp=nbitsgwidth*ngroups
303           iofst=iofst+itemp
304           !         Pad last octet with Zeros, if necessary,
305           if (mod(itemp,8).ne.0) then
306              left=8-mod(itemp,8)
307              call g2lib_sbyte(cpack,zero,iofst,left)
308              iofst=iofst+left
309           endif
310        else
311           nbitsgwidth=0
312           gwidth(1:ngroups)=0
313        endif
314        !
315        !  Find max/min of the group lengths and calc num of bits needed
316        !  to pack each groups length value, then
317        !  pack up group length values
318        !
319        !write(77,*)'GLENS: ',(glen(j),j=1,ngroups)
320        ilmax=maxval(glen(1:ngroups-1))
321        nglenref=minval(glen(1:ngroups-1))
322        nglenlast=glen(ngroups)
323        if (ilmax.ne.nglenref) then
324           temp=alog(real(ilmax-nglenref+1))/alog2
325           nbitsglen=ceiling(temp)
326           do i=1,ngroups-1
327              glen(i)=glen(i)-nglenref
328           enddo
329           call g2lib_sbytes(cpack,glen,iofst,nbitsglen,0,ngroups)
330           itemp=nbitsglen*ngroups
331           iofst=iofst+itemp
332           !         Pad last octet with Zeros, if necessary,
333           if (mod(itemp,8).ne.0) then
334              left=8-mod(itemp,8)
335              call g2lib_sbyte(cpack,zero,iofst,left)
336              iofst=iofst+left
337           endif
338        else
339           nbitsglen=0
340           glen(1:ngroups)=0
341        endif
342        !
343        !  For each group, pack data values
344        !
345        !write(77,*)'IFLDS: ',(ifld(j),j=1,ndpts)
346        n=1
347        ij=0
348        do ng=1,ngroups
349           glength=glen(ng)+nglenref
350           if (ng.eq.ngroups ) glength=nglenlast
351           grpwidth=gwidth(ng)+ngwidthref
352       !write(77,*)'NGP ',ng,grpwidth,glength,gref(ng)
353           if ( grpwidth.ne.0 ) then
354              call g2lib_sbytes(cpack,ifld(n),iofst,grpwidth,0,glength)
355              iofst=iofst+(grpwidth*glength)
356           endif
357           do kk=1,glength
358              ij=ij+1
359       !write(77,*)'SAG ',ij,fld(ij),ifld(ij),gref(ng),bscale,rmin,dscale
360           enddo
361           n=n+glength
362        enddo
363        !         Pad last octet with Zeros, if necessary,
364        if (mod(iofst,8).ne.0) then
365           left=8-mod(iofst,8)
366           call g2lib_sbyte(cpack,zero,iofst,left)
367           iofst=iofst+left
368        endif
369        lcpack=iofst/8
370        !
371        if ( allocated(ifld) ) deallocate(ifld)
372        if ( allocated(gref) ) deallocate(gref)
373        if ( allocated(gwidth) ) deallocate(gwidth)
374        if ( allocated(glen) ) deallocate(glen)
375      else           !   Constant field ( max = min )
376        nbits=0
377        lcpack=0
378        nbitsgref=0
379        ngroups=0
380      endif
381
382!
383!  Fill in ref value and number of bits in Template 5.2
384!
385      call mkieee(rmin,ref,1)   ! ensure reference value is IEEE format
386!      call g2lib_gbyte(ref,idrstmpl(1),0,32)
387      iref=transfer(ref,iref)
388      idrstmpl(1)=iref
389      idrstmpl(4)=nbitsgref
390      idrstmpl(5)=0         ! original data were reals
391      idrstmpl(6)=1         ! general group splitting
392      idrstmpl(7)=0         ! No internal missing values
393      idrstmpl(8)=0         ! Primary missing value
394      idrstmpl(9)=0         ! secondary missing value
395      idrstmpl(10)=ngroups          ! Number of groups
396      idrstmpl(11)=ngwidthref       ! reference for group widths
397      idrstmpl(12)=nbitsgwidth      ! num bits used for group widths
398      idrstmpl(13)=nglenref         ! Reference for group lengths
399      idrstmpl(14)=1                ! length increment for group lengths
400      idrstmpl(15)=nglenlast        ! True length of last group
401      idrstmpl(16)=nbitsglen        ! num bits used for group lengths
402      if (idrsnum.eq.3) then
403         idrstmpl(18)=nbitsd/8      ! num bits used for extra spatial
404                                    ! differencing values
405      endif
406
407      return
408      end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.