source: trunk/MESOSCALE/PLOT/PYTHON/scripts/winds.py @ 187

Last change on this file since 187 was 187, checked in by aslmd, 14 years ago

MESOSCALE: python program for plots: quiverkey and colorbar.

  • Property svn:executable set to *
File size: 11.0 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
2
3### A. Spiga -- LMD -- 30/05/2011
4### Thanks to A. Colaitis for the parser trick
5
6
7####################################
8####################################
9### The main program to plot vectors
10def winds (namefile,\
11           nvert,\
12           proj=None,\
13           back=None,\
14           target=None,
15           stride=3,\
16           numplot=4,\
17           var=None,\
18           colorb=None): 
19
20    #################################
21    ### Load librairies and functions
22    from netCDF4 import Dataset
23    from myplot import getcoord2d,define_proj,makeplotpng,simplinterv,vectorfield,ptitle,latinterv,getproj,wrfinterv,dumpbdy
24    from matplotlib.pyplot import contourf, subplot, figure, rcParams, savefig, colorbar
25    import numpy as np
26
27    ######################
28    ### Load NETCDF object
29    nc  = Dataset(namefile)
30
31    ###################################
32    ### Recognize predefined file types
33    if 'controle' in nc.variables:   typefile = 'gcm'
34    elif 'Um' in nc.variables:       typefile = 'mesoapi'
35    elif 'U' in nc.variables:        typefile = 'meso'
36    else:                           
37        print "typefile not supported."
38        exit()
39
40    ##############################################################
41    ### Try to guess the projection from wrfout if not set by user
42    if typefile in ['mesoapi','meso']:
43        if proj == None:       proj = getproj(nc)
44                                    ### (il faudrait passer CEN_LON dans la projection ?)
45    elif typefile in ['gcm']:
46        if proj == None:       proj = "cyl"   
47                                    ## pb avec les autres (de trace derriere la sphere ?)
48
49    ####################################################################
50    #### For mesoscale results plot the underlying topography by default
51    if typefile in ['mesoapi','meso']: 
52        if var == None: back="mola" #var = 'HGT'
53
54    ####################################################
55    ### Get geographical coordinates and plot boundaries
56    if typefile in ['mesoapi','meso']:
57        [lon2d,lat2d] = getcoord2d(nc)
58        lon2d = dumpbdy(lon2d)
59        lat2d = dumpbdy(lat2d)
60    elif typefile in ['gcm']:
61        [lon2d,lat2d] = getcoord2d(nc,nlat="latitude",nlon="longitude",is1d=True)
62    if proj == "npstere":    [wlon,wlat] = latinterv("North_Pole")
63    elif proj == "lcc":      [wlon,wlat] = wrfinterv(lon2d,lat2d)
64    else:                    [wlon,wlat] = simplinterv(lon2d,lat2d)
65
66    ##################
67    ### Get local time
68    if typefile in ['mesoapi','meso']:  ltst = int(getattr(nc, 'GMT') + 0.5*(wlon[0]+wlon[1])/15.)
69    elif typefile in ['gcm']:           ltst = 0
70
71    ##############################################################################
72    ### Get winds and know if those are meteorological winds (ie. zon, mer) or not
73    if typefile is 'mesoapi': 
74        [u,v] = getwinds(nc)
75        metwind = True  ## meteorological (zon/mer)
76    elif typefile is 'gcm':
77        [u,v] = getwinds(nc,charu='u',charv='v')
78        metwind = True  ## meteorological (zon/mer)
79    elif typefile is 'meso':
80        [u,v] = getwinds(nc,charu='U',charv='V')
81        metwind = False ## geometrical (wrt grid)
82        print "Beware ! Not using meteorological winds. You trust numerical grid as being (x,y)."
83
84    ####################################################
85    ### Load the chosen variables, whether it is 2D or 3D
86    if var:
87        if var not in nc.variables: 
88            print "not found in file:",var
89            exit()
90        else:   
91            dimension = np.array(nc.variables[var]).ndim
92            if dimension == 2:     field = nc.variables[var][:,:]
93            elif dimension == 3:   field = nc.variables[var][:,:,:]
94            elif dimension == 4:   field = nc.variables[var][:,nvert,:,:] 
95    nt = len(u[:,0,0,0])
96
97    #########################################
98    ### Name for title and graphics save file
99    basename = "WINDS"
100    if var:
101        basename = basename + "_" + var
102    basename = basename + "_z" + str(nvert)
103
104    ##################################
105    ### Open a figure and set subplots
106    fig = figure()
107    if   numplot > 0:   
108        if   numplot == 4: 
109            sub = 221
110            fig.subplots_adjust(wspace = 0.1, hspace = 0.3)
111            rcParams['font.size'] = int( rcParams['font.size'] * 2. / 3. )
112        elif numplot == 2: 
113            sub = 121
114            fig.subplots_adjust(wspace = 0.3)
115            rcParams['font.size'] = int( rcParams['font.size'] * 3. / 4. )
116        elif numplot == 3: 
117            sub = 131
118            fig.subplots_adjust(wspace = 0.3)
119            rcParams['font.size'] = int( rcParams['font.size'] * 2. / 3. )
120        elif numplot == 6: 
121            sub = 231
122            fig.subplots_adjust(wspace = 0.4, hspace = 0.0)
123            rcParams['font.size'] = int( rcParams['font.size'] * 2. / 3. )
124        elif numplot == 8: 
125            sub = 331 #241
126            fig.subplots_adjust(wspace = 0.1, hspace = 0.3)
127            rcParams['font.size'] = int( rcParams['font.size'] * 1. / 2. )
128        elif numplot == 9:
129            sub = 331 
130            fig.subplots_adjust(wspace = 0.1, hspace = 0.3)
131            rcParams['font.size'] = int( rcParams['font.size'] * 1. / 2. )
132        elif numplot == 1:
133            pass
134        else:
135            print "supported: 1,2,3,4,6,8"
136            exit()
137        ### Prepare time loop
138        if nt <= numplot or numplot == 1: 
139            tabrange = [0]
140            numplot = 1
141        else:                         
142            tabrange = range(0,nt,int(nt/numplot))  #nt-1
143            tabrange = tabrange[0:numplot]
144    else: 
145        tabrange = range(0,nt,1)
146        sub = 99999
147    print tabrange
148
149    #################################
150    ### Time loop for plotting device
151    found_lct = False
152    for i in tabrange:
153
154       ### General plot settings
155       if numplot > 1: 
156           subplot(sub)
157           found_lct = True
158       elif numplot == 1:
159           found_lct = True 
160        ### If only one local time is requested (numplot < 0)
161       elif numplot <= 0: 
162           #print (ltst+i)%24, numplot, (ltst+i)%24+numplot
163           if (ltst+i)%24 + numplot != 0:   continue
164           else:                            found_lct = True
165
166       ### Map projection
167       m = define_proj(proj,wlon,wlat,back=back)
168       x, y = m(lon2d, lat2d)
169
170       #### Contour plot
171       if var:
172           if typefile in ['mesoapi','meso']:    what_I_plot = dumpbdy(field[i,:,:])
173           elif typefile in ['gcm']:             
174               if dimension == 2:                what_I_plot = field[:,:]
175               elif dimension == 3:              what_I_plot = field[i,:,:]
176           contourf(x, y, what_I_plot, 30)
177           if colorb:     colorbar(fraction=0.05,pad=0.1)
178
179       ### Vector plot
180       if   typefile in ['mesoapi','meso']:   
181           [vecx,vecy] = [dumpbdy(u[i,nvert,:,:]), dumpbdy(v[i,nvert,:,:])]
182           key = True
183       elif typefile in ['gcm']:               
184           [vecx,vecy] = [        u[i,nvert,:,:] ,         v[i,nvert,:,:] ]
185           key = False
186       if metwind:  [vecx,vecy] = m.rotate_vector(vecx, vecy, lon2d, lat2d)
187       vectorfield(vecx, vecy,\
188                      x, y, stride=stride, csmooth=stride,\
189                      scale=15., factor=200., color='k', key=key)
190                                                   ## or csmooth=2
191       
192       ### Next subplot
193       ptitle( basename + "_LT"+str((ltst+i)%24) )
194       sub += 1
195
196    ##########################################################################
197    ### Save the figure in a file in the data folder or an user-defined folder
198    if not target:    zeplot = namefile+"_"+basename
199    else:             zeplot = target+"/"+basename
200    if numplot <= 0:  zeplot = zeplot + "_LT"+str(abs(numplot))
201    if found_lct:     makeplotpng(zeplot,pad_inches_value=0.35)   
202    else:             print "Local time not found"
203
204
205
206####################################################
207####################################################
208### A simple program to get wind vectors' components
209def getwinds (nc,charu='Um',charv='Vm'):
210    import numpy as np
211    u = nc.variables[charu]
212    v = nc.variables[charv]
213    if charu == 'U': u = u[:, :, :, 0:len(u[0,0,0,:])-1]
214    if charv == 'V': v = v[:, :, 0:len(v[0,0,:,0])-1, :]
215                     ### ou alors prendre les coordonnees speciales
216    return u,v
217
218
219
220###########################################################################################
221###########################################################################################
222### What is below relate to running the file as a command line executable (very convenient)
223if __name__ == "__main__":
224    import sys
225    from optparse import OptionParser    ### to be replaced by argparse
226    from api_wrapper import api_onelevel
227    parser = OptionParser()
228    parser.add_option('-f', action='store', dest='namefile',    type="string",  default=None,  help='name of WRF file [NEEDED]')
229    parser.add_option('-l', action='store', dest='nvert',       type="float",   default=0,     help='vertical level (def=0)')
230    parser.add_option('-p', action='store', dest='proj',        type="string",  default=None,  help='projection')
231    parser.add_option('-b', action='store', dest='back',        type="string",  default=None,  help='background')
232    parser.add_option('-t', action='store', dest='target',      type="string",  default=None,  help='destination folder')
233    parser.add_option('-s', action='store', dest='stride',      type="int",     default=3,     help='stride vectors (def=3)')
234    parser.add_option('-v', action='store', dest='var',         type="string",  default=None,  help='variable contoured')
235    parser.add_option('-n', action='store', dest='numplot',     type="int",     default=4,     help='number of plots (def=1)(<0: 1 plot of LT -*numplot*)')
236    parser.add_option('-i', action='store', dest='interp',      type="int",     default=None,  help='interpolation method (done at level *nvert* km)')
237    parser.add_option('-c', action='store', dest='colorb',      type="string",  default=None,  help='colorbar')
238    (opt,args) = parser.parse_args()
239    if opt.namefile is None: 
240        print "I want to eat one file at least ! Use winds.py -f name_of_my_file. Or type winds.py -h"
241        exit()
242    print "Options:", opt
243
244    zefile = opt.namefile   
245    zelevel = opt.nvert   
246    if opt.interp is not None:
247        if opt.nvert is 0 and opt.interp is 4:  zelevel = 0.010
248        if   opt.var is None    :  zefields = 'uvmet'
249        else                    :  zefields = 'uvmet,'+opt.var
250        zefile = api_onelevel (  path_to_input   = '', \
251                                 input_name      = zefile, \
252                                 path_to_output  = opt.target, \
253                                 fields          = zefields, \
254                                 interp_method   = opt.interp, \
255                                 onelevel        = zelevel )
256        zelevel = 0
257
258    winds (zefile,int(zelevel),proj=opt.proj,back=opt.back,target=opt.target,stride=opt.stride,var=opt.var,numplot=opt.numplot,colorb=opt.colorb)
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.