GRIB学习笔记：样例文件分析 - Section 4

June 01, 2019 (最后修改: November 04, 2020)

本文通过分析一个GRIB2消息介绍GRIB2格式。

样例文件来自中国气象局数值预报中心GRAPES全球模式的预报结果，选用2019年5月26日00时次的000时次850hPa温度场。

Section 4: Product Definition Section

定义Section 5中数据的属性。内容如下：

Octets	Key	Type	Content
1-4	section4Length	unsigned	Length of section in octets (nn)
5	numberOfSection	unsigned Number of section (4)
6-7	NV	unsigned	Number of coordinate values after template or number of information according to 3D vertical coordinate GRIB2 message
8-9	productDefinitionTemplateNumber	codetable	Product Definition Template Number (see Code Table 4.0)
10-xx		Product Definition Template (see Template 4.X, where X is the Product Definition Template Number given in octets 8-9)
[xx+1]-nn	pv	ieeefloat	Optional list of coordinate values or vertical grid information

grib_dump示例

======================   SECTION_4 ( length=34, padding=0 )    ======================
1-4       section4Length = 34
5         numberOfSection = 4
6-7       NV = 0
8-9       productDefinitionTemplateNumber = 0 [Analysis or forecast at a horizontal level or in a horizontal layer at a point in time (grib2/tables/4/4.0.table) ]
10        parameterCategory = 0 [Temperature (grib2/tables/4/4.1.0.table) ]
11        parameterNumber = 0 [Temperature  (K)  (grib2/tables/4/4.2.0.0.table) ]
12        typeOfGeneratingProcess = 0 [Analysis (grib2/tables/4/4.3.table) ]
13        backgroundProcess = 0
14        generatingProcessIdentifier = 15
15-16     hoursAfterDataCutoff = 0
17        minutesAfterDataCutoff = 0
18        indicatorOfUnitOfTimeRange = 1 [Hour (grib2/tables/4/4.4.table) ]
19-22     forecastTime = 0
23        typeOfFirstFixedSurface = 100 [Isobaric surface  (Pa)  (grib2/tables/4/4.5.table) ]
24        scaleFactorOfFirstFixedSurface = 0
25-28     scaledValueOfFirstFixedSurface = 85000
29        typeOfSecondFixedSurface = 255 [Missing (grib2/tables/4/4.5.table) ]
30        scaleFactorOfSecondFixedSurface = MISSING
31-34     scaledValueOfSecondFixedSurface = MISSING

说明

1-4: section长度

5: section序号

样例文件的Section 4从 0x6d 开始，长度为 0x22。下一节从 0x6d + 0x22 = 0x8F 开始。

从上图可以看到，下一节为Section 5。

6-7: 附加的坐标值或垂直网格信息的点的个数，数值预报中心尚未使用该字段，样例文件中该值为0。

8-9: 产品定义模板序号，由Code Table 4.0定义。

样例文件该值为0（Analysis or forecast at a horizontal level or in a horizontal layer at a point in time），即使用Template 4.0。

10-34: 由 Template 4.0 定义

Template 4.0: 某时间点的水平层次的分析场或预报场

数值预报中心的GRIB2产品一般都使用Template 4.0，内容如下：

Octets	Key	Type	Content
10	parameterCategory	codetable	Parameter category (see Code Table 4.1).
11	parameterNumber	codetable	Parameter number (see Code Table 4.2).
12	typeOfGeneratingProcess	codetable	Type of generating process (see Code Table 4.3)
13	backgroundProcess	unsigned	Background generating process identifier (defined by originating centre)
14	generatingProcessIdentifier	unsigned	Analysis or forecast generating processes identifier (defined by originating centre)
15-16	hoursAfterDataCutoff	unsigned	Hours of observational data cutoff after reference time (see Note 1)
17	minutesAfterDataCutoff	unsigned	Minutes of observational data cutoff after reference time
18	indicatorOfUnitOfTimeRange	codetable	Indicator of unit of time range (see Code Table 4.4)
19-22	forecastTime	signed	Forecast time in units defined by octet 18
23	typeOfFirstFixedSurface	codetable	Type of first fixed surface (see Code Table 4.5)
24	scaleFactorOfFirstFixedSurface	signed	Scale factor of first fixed surface
25-28	scaledValueOfFirstFixedSurface	unsigned	Scaled value of first fixed surface
29	typeOfSecondFixedSurface	codetable	Type of second fixed surface (see Code Table 4.5)
30	scaleFactorOfSecondFixedSurface	signed	Scale factor of second fixed surface
31-34	scaledValueOfSecondFixedSurface	unsigned	Scaled value of second fixed surface

Octet 10 与 11 是产品定义三级结构的后两级——类别和名称，第一级学科在Section 1的Octet 7定义。

10: 要素类别，由Code Table 4.1定义。该Code Table由一组子表格构成，每个子表格代表一个学科，并且与表格版本相关。样例文件使用第4版，所以可以在grib2/tables/4中根据学科序号查看对应的4.1.{disipline}.table表格。数值预报中心的GRIB2数据学科一般都是0，所以只需要查看4.1.0.table。

样例文件类别是0，代表温度（Temperature）。

11: 要素序号，由Code Table 4.2定义。与要素类别相似，该Code Table由一组子表格构成，每个子表格代表一个学科的一个类别，并且与表格版本相关。样例文件使用第4版，所以可以在grib2/tables/4中根据学科序号查看对应的4.2.{disipline}.{parameterCategory}.table表格。