source: trunk/WRF.COMMON/WRFV3/external/io_grib1/MEL_grib1/grib.h @ 3567

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1/*** FILE:  grib.h ***/
2/* Revisions:
310/16/97/atn:  +usData_type to mercator, space view structs
411/04/97/atn:  reduced DEF+MSG_LEN  from 250k;
502/18/98/atn:  + Projection codes; -ENC_DELIMITOR; -struct space_view;
604/22/98/atn:  + extension flag;
7*/
8
9#define EXTENSION_FLAG 99       /* Implies extensions if equals PDS Oct41 */
10#define DEF_MSG_LEN    50000            /* size of GRIB HDR 's entire_msg */
11#define MAX_PROJ_SIZE  46               /* MaxSize of GDS minus 6 bytes*/
12                                        /* Currently set to LATLON; */
13/*#define MAX_INP_PROJ_SIZE 72*/        /* Size of Max Input GDS block, */
14                                        /* currently set to GDS_LATLON_INPUT */
15/* Todd Hutchinson 8/11/05 */
16/*
17 * The above definition for MAX_INP_PROJ_SIZE only works with machines that
18 *    have 4 byte long ints.  Here, we will quadruple this to handle up to
19 *    16 byte long ints.  This was an issue on the IBM in 64 bit mode.
20 */
21#define MAX_INP_PROJ_SIZE 288
22
23/* WMO projection codes
24        ***  MUST keep parallel to 'prjn_name' array       ***
25        ***  IF altered, must also update the 'PRJ_COUNT'  ***
26*/
27#define LATLON_PRJ              0
28#define MERC_PRJ                1
29#define LAMB_PRJ                3
30#define GAUSS_PRJ               4
31#define POLAR_PRJ               5
32#define ALBERS_PRJ              8
33#define ROT_LATLON_PRJ          10
34#define OBLIQ_LAMB_PRJ          13
35#define ROT_GAUSS_PRJ           14
36#define STR_LATLON_PRJ          20
37#define STR_GAUSS_PRJ           24
38#define STR_ROT_LATLON_PRJ      30
39#define STR_ROT_GAUSS_PRJ       34
40
41#define PRJ_COUNT               35      /* num of elements in prjn_name[] */
42
43/* WMO projection names (use WMO codes above to index) */
44static char*    prjn_name[] = {
45        "(0) Latitude/Longitude Grid",
46        "(1) Mercator Grid",
47        "(2) Unsupported Grid",
48        "(3) Lambert Grid",
49        "(4) Gaussian Grid",
50        "(5) Polar Grid",
51        "(6) Unsupported Grid",
52        "(7) Unsupported Grid",
53        "(8) Albers equal-area Grid",
54        "(9) Unsupported Grid",
55        "(10) Rotated Latitude/Longitude Grid",
56        "(11) Unsupported Grid",
57        "(12) Unsupported Grid",
58        "(13) Oblique Lambert Grid",
59        "(14) Rotated Gaussian Grid",
60        "(15) Unsupported Grid",
61        "(16) Unsupported Grid",
62        "(17) Unsupported Grid",
63        "(18) Unsupported Grid",
64        "(19) Unsupported Grid",
65        "(20) Stretched Latlon Grid",
66        "(21) Unsupported Grid",
67        "(22) Unsupported Grid",
68        "(23) Unsupported Grid",
69        "(24) Stretched Gaussian Grid",
70        "(25) Unsupported Grid",
71        "(26) Unsupported Grid",
72        "(27) Unsupported Grid",
73        "(28) Unsupported Grid",
74        "(29) Unsupported Grid",
75        "(30) Stretched Rotated Latlon Grid",
76        "(31) Unsupported Grid",
77        "(32) Unsupported Grid",
78        "(33) Unsupported Grid",
79        "(34) Stretched Rotated Gaussian Grid"
80        };
81       
82/*.................................................................*/
83typedef struct GRIB_HDR {       /* holds one Grib Msg & its info */
84   char shuffled;                       /* set if sections are out of order */
85   long msg_length;                     /* length in bytes of entire msg */
86   long ids_len;                        /* length in bytes of Ident Sect  */
87   long pds_len;                        /* length in bytes of Prod Defn Sect */
88   long gds_len;                        /* length in bytes of Grid Defn Sect */
89   long bms_len;                        /* length in bytes of Bitmap Sect */
90   long bds_len;                        /* length in bytes of Bin Data Sect */
91   long eds_len;                        /* length in bytes of Ending Sect */
92   long abs_size;                       /* num bytes malloced to entire_msg*/
93   unsigned char *entire_msg;           /* arr holding entire Grib msg */
94   unsigned char *ids_ptr;              /* pts to 'GRIB' w/in entire msg */
95   unsigned char *pds_ptr;              /* pts to PDS w/in entire msg */
96   unsigned char *gds_ptr;              /* pts to GDS w/in entire msg */
97   unsigned char *bms_ptr;              /* pts to BMS w/in entire msg */
98   unsigned char *bds_ptr;              /* pts to BDS w/in entire msg */
99   unsigned char *eds_ptr;              /* pts to '7777' w/in entire msg */
100}  GRIB_HDR;
101
102typedef struct PDS_INPUT{             /*  User input structure - PDS */
103   unsigned short   uslength;            /* PDS Length - depends on extensions */
104   unsigned short   usEd_num;            /* GRIB Edition number - #1 (IndS)  */
105   unsigned short   usParm_tbl;          /* Parameter table number (1)    */
106   unsigned short   usCenter_id;         /* Id of originating center (Table 0)*/
107   unsigned short   usProc_id;           /* Generating process Id number (Table A) */
108   unsigned short   usGrid_id;           /* Grid Identification (Table B)  */
109   unsigned short   usGds_bms_id;        /* GDS and BMS flag (Table 1)     */
110   unsigned short   usParm_id;           /* Parameter and unit id (Table 2) */
111   unsigned short   usLevel_id;          /* Type of level or layer id (Table 3/3a) */
112   unsigned short   usLevel_octets;      /* number of octets used in Table 3 (0, 1, 2 values) */
113   unsigned short   usHeight1;           /* Height1, pressure1,etc of level (Table 3)*/
114   unsigned short   usHeight2;           /* Height2, pressure2,etc of level (Table 3)*/
115   unsigned short   usYear;              /* Year of century -Initial or ref. */
116   unsigned short   usMonth;             /* Month of year   -time of forecast */
117   unsigned short   usDay;               /* Day of month                  */
118   unsigned short   usHour;              /* Hour of day                   */
119   unsigned short   usMinute;            /* Minute of hour                */
120   unsigned short   usFcst_unit_id;      /* Forecast time unit (Table 4)  */
121   unsigned long    usP1;                /* Period of time (Number of time units)  */
122   unsigned long    usP2;                /* Time interval between forecasts  */
123   unsigned short   usTime_range;        /* Time range indicator (Table 5)   */
124   unsigned short   usTime_range_avg;    /* Number included in average if flag set */
125   unsigned short   usTime_range_mis;    /* Number missing from average      */
126   unsigned short   usCentury;           /* Centry of Initial time (19)      */
127   unsigned short   usCenter_sub;        /* Oct 26: Sub Center id          */
128   short            sDec_sc_fctr;        /* Decimal scale factor             */
129   unsigned short   ausZero[12];         /* Reserved                         */
130   unsigned short   usExt_flag;          /* Oct 41: Grib extensions usage flag*/
131   unsigned short   usSecond;            /* Second of Minute                 */
132   unsigned short   usTrack_num;         /* Tracking ID for data set         */
133   unsigned short   usParm_sub;          /* Sub-Table Entry for parameter and unit (Table 2) */
134   unsigned short   usSub_tbl;           /* Sub-Table version number */
135   /* WSI Extended PDS fields */
136   unsigned short PDS_41;          /* Forecast time 1 unit id - Table 4 */
137   long           PDS_42;          /* forecast time 1 (up to 4 bytes) */
138   unsigned short PDS_46;          /* Forecast time 2 unit id - Table 4 */
139   long           PDS_47;          /* forecast time 2 */
140   unsigned short PDS_51;          /* Time range indicator - Table 5 */
141  unsigned short PDS_52;           /* Top of atmosphere--used with sigma coord*/
142}PDS_INPUT;
143
144typedef struct GDS_LAM_INPUT {     /* Input: Lambert Conformal Grid */
145   unsigned short   usData_type;     /* Data representation type ( Table 6)    */
146   int              iNx;                 /* Nx - # of points along x-axis   */
147   int              iNy;                 /* Ny - # of points along y-axis   */
148   long             lLat1;               /* Latitude of first grid point    */
149   long             lLon1;               /* Longitude of first grid point   */
150   unsigned short   usRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7)*/
151   long             lLon_orient;         /* Orientaion of grid - longitude  */
152   unsigned long    ulDx;                /* X-direction grid length         */
153   unsigned long    ulDy;                /* Y-direction grid length         */
154   unsigned short   usProj_flag;         /* Projection center flag          */
155   unsigned short   usScan_mode;         /* Scan mode                       */
156   long             lLat_cut1;           /* First latitude which secant cone cuts  */
157   long             lLat_cut2;           /* Second latitude from pole       */
158   long             lLat_southpole;      /* Latitude of southern pole (millidegree)*/
159   long             lLon_southpole;      /* Longitude of southern pole      */
160   int              usZero;              /* Reserved (set to 0)             */
161}GDS_LAM_INPUT;
162
163typedef struct GDS_LATLON_INPUT{   /* Input: Latitude/Longitude Grid */
164   unsigned short   usData_type;     /* Data representation type ( Table 6)    */
165   int              usNi;                /* Number of points along a parallel */
166   int              usNj;                /* Number of points along a meridian */
167   long             lLat1;               /* Latitude of first grid point      */
168   long             lLon1;               /* Longitude of first grid point     */
169   unsigned short   usRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7)*/
170   long             lLat2;               /* Latitude of last grid point       */
171   long             lLon2;               /* Longitude of last grid point      */
172   int              iDi;                 /* I-direction increment             */
173   int              iDj;                 /* J-direction increment             */
174   unsigned short   usScan_mode;         /* Scanning mode (Table 8)           */
175   long             usZero;              /* Reserved (set to 0)               */
176   long             lLat_southpole;      /* Latitude of southern pole (millidegree)*/
177   long             lLon_southpole;      /* Longitude of southern pole        */
178   long             lRotate;             /* Angle of rotation                 */
179   long             lPole_lat;           /* Latitude of pole of stretching (millidegree) */
180   long             lPole_lon;           /* Longitude of pole of stretching   */
181   long             lStretch;            /* Stretching factor                 */
182}GDS_LATLON_INPUT;
183
184typedef struct GDS_PS_INPUT {     /* Input: Polar Stereographic Grid */
185   unsigned short   usData_type;     /* Data representation type ( Table 6)    */
186   unsigned short   usNx;                /* Nx - # of points along x-axis */
187   unsigned short   usNy;                /* Ny - # of points along y-axis */
188   long             lLat1;               /* Latitude of first grid point */
189   long             lLon1;               /* Longitude of first grid point */
190   unsigned short   usRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7) */
191   long             lLon_orient;         /* Orientaion of grid - longitude */
192   unsigned long    ulDx;                /* X-direction grid length */
193   unsigned long    ulDy;                /* Y-direction grid length */
194   unsigned short   usProj_flag;         /* Projection center flag */
195   unsigned short   usScan_mode;         /* Scan mode */
196   unsigned short   usZero;              /* Reserved (set to 0) */
197} GDS_PS_INPUT;
198
199typedef struct mercator  /*  mercator grids */
200   {
201   unsigned short   usData_type;     /* Data representation type ( Table 6)    */
202   int cols;               /* Ni - Number of points along a latitude circle */
203   int rows;               /* Nj - Number of points along a longitude meridian */
204   long first_lat;         /* La1 - Latitude of first grid point */
205   long first_lon;         /* Lo1 - Longitude of first grid point */
206   unsigned short   usRes_flag;  /* Resolution and component flag (Table 7)*/
207   long La2;               /* latitude of last grid point, or # point / row */
208   long Lo2;               /* longitude of last grid point, or # point / column */
209   long latin;             /* Latin - the latitude at which the mercator
210                                      projection intersects the earth */
211   unsigned short   usZero1;   /* Reserved (set to 0)                    */
212   unsigned short   usScan_mode; /* Scanning mode (Table 8)                */
213   float lon_inc;       /* Di - the longitudinal direction increment
214                           (west to east) */
215   float lat_inc;       /* Dj - the latitudinal direction increment
216                           (south to north) */
217   long             usZero;              /* Reserved (set to 0)                    */
218 }mercator;
219
220typedef struct BDS_HEAD_INPUT {          /* BDS Header Input                */
221   unsigned long    length;              /* BDS Length */
222   unsigned short   usBDS_flag;          /* BDS flag (Table 11)                    */
223   int              Bin_sc_fctr;         /* Binary scale factor                    */
224   float            fReference;          /* Reference value (minimum value)        */
225   unsigned short   usBit_pack_num;      /* Number of bits into which data is packed*/
226   unsigned long    ulGrid_size;         /* Number of grid points                  */
227   float            fPack_null;          /* Pack_null value for packing data       */
228}BDS_HEAD_INPUT;
229
230typedef struct GDS_HEAD_INPUT {        /* internal GDS Header Input */
231   unsigned short   usNum_v;             /* Number of vertical cords   */
232   unsigned short   usPl_Pv;             /* PV or PL location  */
233   unsigned short   usData_type;         /* Data representation type (Table 6)     */
234   unsigned short   uslength;            /* GDS Length - depends on projection */
235   int              *thin;               /* array to hold sizes of thinned rows */
236}GDS_HEAD_INPUT;
237
238typedef struct IDS_GRIB {              /* IDS -Indicator Section 0               */
239   unsigned char   szId[4];              /* "GRIB" Identifier                      */
240   unsigned char   achTtl_length[3];     /* Total length of GRIB msg               */
241   unsigned char   chEd_num;             /* GRIB Edition number  - #1              */
242} IDS_GRIB;
243
244typedef struct PDS_GRIB {              /* PDS -Product Definition Section 1       */
245   unsigned char    achPDS_length[3];    /* Section length (in octets)             */
246   unsigned char    chParm_tbl;          /* Parameter table number (1)             */
247   unsigned char    chCenter_id;         /* Id of originating center (Table 0)     */
248   unsigned char    chProc_id;           /* Generating process Id number (Table A) */
249   unsigned char    chGrid_id;           /* Grid Identification (Table B)          */
250   unsigned char    chGds_bms_id;        /* GDS and BMS flag (Table 1)             */
251   unsigned char    chParm_id;           /* Parameter and unit id (Table 2)        */
252   unsigned char    chLevel_id;          /* Type of level or layer id (Table 3/3a) */
253   unsigned char    achHeight[2];        /* Height, pressure,etc of level (Table 3)*/
254   unsigned char    chYear;              /* Year of century     -Initial or ref.   */
255   unsigned char    chMonth;             /* Month of year       -time of forecast  */
256   unsigned char    chDay;               /* Day of month                           */
257   unsigned char    chHour;              /* Hour of day                            */
258   unsigned char    chMinute;            /* Minute of hour                         */
259   unsigned char    chFcst_unit_id;      /* Forecast time unit (Table 4)           */
260   unsigned char    chP1;                /* Period of time (Number of time units)  */
261   unsigned char    chP2;                /* Time interval between forecasts        */
262   unsigned char    chTime_range;        /* Time range indicator (Table 5)         */
263   unsigned char    achTime_range_avg[2]; /* Number included in average if flag set */
264   unsigned char    chTime_range_mis;    /* Number missing from average            */
265   unsigned char    chCentury;           /* Centry of Initial time (19)            */
266   unsigned char    chCenter_sub;        /* Oct-26: Sub Center Id  */
267   unsigned char    achDec_sc_fctr[2];   /* Decimal scale factor                   */
268   unsigned char    achZero[12];         /* Reserved                               */
269
270   /* WSI Extended PDS fields */
271   unsigned char PDS_41;                 /* Forecast time 1 unit id - Table 4 */
272   unsigned char PDS_42[4];              /* forecast time 1 (up to 4 bytes) */
273   unsigned char PDS_46;                 /* Forecast time 2 unit id - Table 4 */
274   unsigned char PDS_47[4];              /* forecast time 2 */
275   unsigned char PDS_51;                 /* Time range indicator - Table 5 */
276   unsigned char PDS_52[2];           /* Top of atmosphere--used with sigma coord*/
277 
278  /*
279   * The following was removed by Todd Hutchinson, WSI, 4/11/2002
280   *   The extended pds section is now replaced with the values above
281   */
282  /* unsigned char    chExt_flag;          Oct-41: Grib extensions usage flag*/
283  /* unsigned char    chSecond;            Second of Minute                       */
284  /* unsigned char    chTrack_num[2];      Tracking ID for data set               */
285  /* unsigned char    chParm_sub;          Sub-Table Entry for parameter and unit (Table 2) */
286  /* unsigned char    chSub_tbl;           Sub-Table Version number */
287} PDS_GRIB;
288
289typedef struct GDS_HEAD {              /* GDS header                              */
290   unsigned char    achGDS_length[3];    /* Section length (in octets)             */
291   unsigned char    chNV;                /* # of vertical coord. parameters (not used)*/
292   unsigned char    chPV;                /* Location of vert. coord., 255 if none  */ 
293   unsigned char    chData_type;         /* Data representation type (Table 6)     */
294} GDS_HEAD;
295
296typedef struct LAMBERT {               /* Lambert Conformal Grid                  */
297   unsigned char    achNx[2];                /* Nx - # of points along x-axis          */
298   unsigned char    achNy[2];                /* Ny - # of points along y-axis          */
299   unsigned char    achLat1[3];          /* Latitude of first grid point           */
300   unsigned char    achLon1[3];          /* Longitude of first grid point          */
301   unsigned char    chRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7)*/
302   unsigned char    achLon_orient[3];    /* Orientaion of grid - longitude         */
303   unsigned char    achDx[3];            /* X-direction grid length                */
304   unsigned char    achDy[3];            /* Y-direction grid length                */
305   unsigned char    chProj_flag;         /* Projection center flag                 */
306   unsigned char    chScan_mode;         /* Scan mode                              */
307   unsigned char    achLat_cut1[3];      /* First latitude which secant cone cuts  */
308   unsigned char    achLat_cut2[3];      /* Second latitude from pole              */
309   unsigned char    achLat_southpole[3]; /* Latitude of southern pole (millidegree)*/
310   unsigned char    achLon_southpole[3]; /* Longitude of southern pole             */
311   unsigned char    achZero[2];              /* Reserved (set to 0)                    */
312} LAMBERT;
313
314typedef struct POLAR {                   /* Polar Stereographic Grid */
315   unsigned char    achNx[2];            /* Nx - # of points along x-axis */
316   unsigned char    achNy[2];            /* Ny - # of points along y-ayis */
317   unsigned char    achLat1[3];          /* Latitude of first grid point */
318   unsigned char    achLon1[3];          /* Longitude of first grid point */
319   unsigned char    chRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7) */
320   unsigned char    achLon_orient[3];    /* Orientaion of grid - longitude */
321   unsigned char    achDx[3];            /* X-direction grid length */
322   unsigned char    achDy[3];            /* Y-direction grid length */
323   unsigned char    chProj_flag;         /* Projection center flag */
324   unsigned char    chScan_mode;         /* Scan mode */
325   unsigned char    achZero[4];          /* Reserved (set to 0) */
326} POLAR;
327
328typedef struct MERCATOR {                /* Mercator Grid */
329  unsigned char     achNi[2];            /* Ni - Number of points along latitude circle */
330  unsigned char     achNj[2];            /* Nj - Number of points along longtitude meridian */
331  unsigned char     achLat1[3];          /* Latitude of first grid point */
332  unsigned char     achLon1[3];          /* Longtitude of first grid point */
333  unsigned char     chRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7) */
334  unsigned char     achLat2[3];          /* latitude of last grid point */
335  unsigned char     achLon2[3];          /* longitude of last grid point */
336  unsigned char     achLatin[3];         /* latitude(s) at which the Mercator projection
337                                            cylinder intersects the earth */
338  unsigned char     achZero1;            /* Reserved (set to 0) */
339  unsigned char     chScan_mode;         /* Scan mode */
340  unsigned char     achDi[3];            /* longitudinal direction increment (meters) */
341  unsigned char     achDj[3];            /* latitudinal direction increment (meters) */
342  unsigned char     achZero2[8];         /* Reserved (set to 0) */
343} MERCATOR;
344
345typedef struct LATLON {                  /* Input: Latitude/Longitude Grid          */
346   unsigned char    achNi[2];            /* Number of points along a parallel      */
347   unsigned char    achNj[2] ;           /* Number of points along a meridian      */
348   unsigned char    achLat1[3];          /* Latitude of first grid point           */
349   unsigned char    achLon1[3];          /* Longitude of first grid point          */
350   unsigned char    chRes_flag;          /* Resolution and component flag (Table 7)*/
351   unsigned char    achLat2[3];          /* Latitude of last grid point            */
352   unsigned char    achLon2[3];          /* Longitude of last grid point           */
353   unsigned char    achDi[2];             /* I-direction increment                  */
354   unsigned char    achDj[2];             /* J-direction increment                  */
355   unsigned char    chScan_mode;         /* Scanning mode (Table 8)                */
356   unsigned char    achZero[4];              /* Reserved (set to 0)                    */
357   unsigned char    achLat_southpole[3]; /* Latitude of southern pole (millidegree)*/
358   unsigned char    achLon_southpole[3]; /* Longitude of southern pole             */
359   unsigned char    achRotate[4];        /* Angle of rotation                      */
360   unsigned char    achPole_lat[3];      /* Latitude of pole of stretching (millidegree) */
361   unsigned char    achPole_lon[3];      /* Longitude of pole of stretching        */
362   unsigned char    achStretch[4];       /* Stretching factor                      */
363} LATLON;
364
365typedef struct BDS_HEAD {                /* Binary Data Section 4                     */
366   unsigned char    achBDS_length[3];    /* Section length                         */
367   unsigned char    chBDS_flag;          /* Flag (Table 11)                        */
368   unsigned char    achBin_sc_fctr[2];   /* Binary Scale Factor                    */
369   unsigned char    achReference[4];     /* Reference value (minimum value)IBM format*/
370   unsigned char    chBit_pack_num;      /* Number of bits into which data is packed*/
371} BDS_HEAD;
372
373typedef struct EDS_GRIB {                /* End Section 5                           */
374   unsigned char    szEDS_id[4];         /* "7777" Ascii characters                */
375} EDS_GRIB;
376
377typedef struct grid_desc_sec     /* Grid Description Section */
378{
379   struct GDS_HEAD_INPUT   head;     /* GDS Header section - common to all */
380   struct GDS_LATLON_INPUT llg;      /* Latitude/Longitude or Gaussian grids */
381   struct GDS_LAM_INPUT    lam;      /* lambert conformal grids */
382   struct GDS_PS_INPUT     pol;      /* polar stereographic grids */
383   struct mercator         merc;         /* mercator grids */
384}grid_desc_sec;
385
386typedef struct BMS_GRIB                 /* Bit Map Section 3                    */
387{
388  unsigned char  achBMS_length[3];      /* Section length                       */
389  unsigned char  chUnused_bits;         /* #unused bits in bitmap stream        */
390  unsigned char  achBMS_id[2];          /* 0 or a predefined bitmap id          */
391} BMS_GRIB;
392
393typedef struct BMS_INPUT        /* User Input structure - BMS */
394{
395  unsigned long  uslength;      /* section length */
396  unsigned short usUnused_bits; /* number of Unused bits */
397  unsigned short usBMS_id;      /* 0 or a predefined id  */
398  unsigned long  ulbits_set;    /* num of datapts present */
399  char          *bit_map;       /* pts to beg. of BM bstream */
400} BMS_INPUT;
401
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.