NCL中常用插值函數有哪些

發布時間：2022-01-06 19:57:25 來源：億速云閱讀：1182 作者：柒染欄目：大數據

這期內容當中小編將會給大家帶來有關NCL中常用插值函數有哪些，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

NCL作為一門氣象專業語言，自帶了很多氣象屆常用的算法和命令，比如各種強大的插值函數。

平時，我們不管做科研也好，還是做業務也好，都逃不了各種各樣的插值：站點插到格點上，格點插到站點上，高分辨率插值到低分辨率格點，低分辨率插值到高分辨率，還有各種模式輸出產品往站點、格點上插……NCL沒出來之前，我用fortran寫插值經常寫地焦頭爛額（不好！暴露年齡了！）

后來有了NCL，導師再也不怕你因為插值而卡在那里一個月沒有任何進展啦！（然而NCL停更了耶。。）

好啦，現在讓我們一起快樂地插值吧！

NCL的插值函數都在ngmath庫（該庫是Fortran、C語言、NCL可直接調用的數學命令的集合）中。根據插值方法的不同，NCL的插值函數主要可以分為以下幾類：

csagrid系列：該系列函數利用一個三次樣條近似演算法來擬合輸入數據的函數。函數的輸入值是一組隨機間隔的數據，這些數據可以是一維、二維或三維的。注意，csagrid 是 ngmath 數據庫中唯一一個為三維數據提供擬合曲面近似的軟件包。

計算插值和近似方法可以分為兩個基本類：擬合函數方法和加權平均數方法。擬合函數方法是對已知數據擬合一個代數曲面，然后從擬合曲面中提取插值或近似值。加權平均方法則是計算插值或近似值作為已知值的加權平均值。

一般來說，從csagrid得到的結果比使用dsgrid系列的反距離加權平均算法得到的結果看起來更漂亮。

歪七扭八裝如丑橘的是dsgrid的插值結果：

cssgrid系列：使用張力樣條插值將單位球面上的不規則數據插值到直線網格上，它使用三次樣條函數計算插值函數。注意：只有cssgrid系列函數具備球面數據插值的功能。

dsgrid系列：包括dsgrid和dspn開頭的函數，使用反距離加權插值法將站點數據插值到格點上。這是我們常用的插值方法之一。

該系列函數輸入的是一組隨機間隔的三維坐標及對應的數據，輸出一組在用戶指定的坐標上的插值函數值。注意：輸出網格中的坐標必須在每個坐標方向上單調遞增，但不需要均勻分布。

natgrid系列：利用自然鄰接插值（具體方法為Dave Watson博士開發的nngridr包），該方法屬于一種加權平均數方法，上面提到的反向距離加權平均數方法復雜得多。該系列函數輸入是一組隨機間隔的二維坐標及對應數據，輸出在用戶指定的矩形網格坐標上的插值函數值。輸出網格中的坐標必須在每個坐標方向上單調遞增，但不需要均勻分布。也可以在單點上進行插值。

fitgrid系列：該函數利用張力下的樣條進行插值。張力下的樣條由標量張力因子控制，可以通過調整該因子實現從立方樣條插值到線性插值的平穩過渡。該函數首先要擬合輸入數據的張力樣條，然后從擬合的樣條函數中提取插值結果。

該系列插值函數可以實現以下功能：一維單值函數的插值；平面向曲線的插值；通過函數值的矩形網格計算插值曲面；一維周期函數的插值；求插值函數的積分和導數。

shgrid系列：實現了一個改進的Shepard算法，用于在三維空間中插入隨機數據。它還提供了高效查找三維空間中給定點或最近點的功能。該插值函數輸出是一組坐標在用戶指定的網格(可能是一個單點)上的值。

對于我自己來說，常用的插值函數有：

cressman插值：站點插值到格點上。命令為obj_anal_ic_deprecated，難點在于半徑rscan的選取，它用緯度表示，并且必需是單調遞減的，比如rscan=(/10,5,3/)。如果插值到的格點分辨率較高，rscan后面的兩個數值也要調小，不然可能出現插值結果過于平滑，丟失信息的情況。具體怎么選擇半徑，還要自己根據實際情況多試幾次，選出合適的。

rcm2points：將WRF、RCM、NARR等模式輸出的曲線網格上的數據插值到站點。

rcm2grid：將WRF、RCM、NARR等模式輸出的曲線網格上的數據插值到格點。反過來就是rgrid2rcm

vinth3p：將CAM模式輸出的混合坐標結果插值到壓力坐標。

vinth3p_ecmwf：將CESM輸出的混合坐標產品插值到壓力坐標，但使用 ECMWF 公式外推地面以下的數值。

對于WRF產品的處理：含有wrf、interp或intrp或vert字段的命令。

上述就是小編為大家分享的NCL中常用插值函數有哪些了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。

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