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     정보

    • 업무명    : 대기 환경 자료 처리 및 가시화 : 육지 마스킹 (Masking) 및 지상 관측소 가시화

    • 작성자    : 이상호

    • 작성일    : 2020-03-30

    • 설   명    :

    • 수정이력 :

     

     내용

    [개요]

    • 안녕하세요? 기상 연구 및 웹 개발을 담당하고 있는 해솔입니다.

    • 대기 환경 정보는 다양한 차원의 관측 자료 및 분석 자료로 구성되어 있기 때문에 이용자가 적절한 분석 및 가시화 기술이 요구됩니다.

    • 따라서 오늘 포스팅에서는 육지 마스킹 (Masking) 및 지상 관측소 가시화를 소개해 드리고자 합니다.

    • 추가로 대기과학 전공자를 위한 IDL를 소개한 링크를 보내드립니다.

     

    [IDL] 아이디엘 대기과학 전공자를 위한 IDL (Interactive Data Language) 소개

    정보 업무명 : 대기과학 전공자를 위한 IDL (Interactive Data Language) 소개 작성자 : 이상호 작성일 : 2020-03-23 설 명 : 수정이력 : 내용 [개요] 안녕하세요? 웹 개발 및 연구 개발을 담당하고 있는 해솔입니..

    shlee1990.tistory.com

     

    [특징]

    • 대기 환경 자료를 이해하기 위해서 자료 처리 및 가시화 기술이 요구되며 이 프로그램은 이러한 목적을 달성하기 위해 고안된 소프트웨어

     

    [기능]

    • 육지 마스킹 (Masking)

    • 지상 관측소 가시화

     

    [활용 자료]

    • 없음

     

    [사용법]

    • 입력 자료를 동일 디렉터리에 위치

    • 소스 코드를 실행 (idl -e Visualization_Using_Map_Data)

    • 가시화 결과를 확인

     

    [사용 OS]

    • Windows 10

     

    [사용 언어]

    • IDL v8.5

     

     소스 코드

    • 해당 작업을 하기 위한 컴파일 및 실행 코드는 IDL로 작성되었으며 가시화를 위한 라이브러리는 Coyote's Guide to IDL Programming를 이용하였습니다.

    • 소스 코드는 단계별로 수행하며 상세 설명은 다음과 같습니다.

      • 1 단계는 주 프로그램은 작업 경로 설정, 변수 전처리하여 메모리상에 저장하고 가시화를 위한 초기 설정합니다.

      • 2 단계는 plot 매핑에 따라 영상 장면 표출하여 이미지 형식으로 저장합니다. 이 과정에서 포스트 스크립트 (PS) 형식에서 PNG로 변환합니다.

     

    [명세]

    • 전역 변수 설정

      • cd를 통해 작업 디렉터리 설정

      • 지상 관측소 배열 정보 (dim)

      • 위도, 경도 좌표 설정 (lat1D, lon1D)

    cd, 'C:\SYSTEM\PROG\IDL\MAPPING'
    
    dim = [4]
    
    lat1D = [39, 36.52, 35.13, 33.3]
    lon1D = [116, 126.29, 126.8, 126.6]

     

    • 가시화

      • 데이터 세트에서 정보는 여전히 숨겨져 있기 때문에 가시화 필요

      • 가시화는 일반적인 정적 탐색 데이터 분석에서 웹 브라우저의 동적 대화식 데이터 시각화에 이르기까지 다양함

     

    • 육지 마스킹 및 지상 관측소를 위한 설정 및 가시화

      • 관심 영역 (ROI)와 중심 위/경도 (cnLon, cnLat) 설정

      • 이미지 저장 파일명 (psName) 및 제목명 (mainName)

      • fnMakePsPlot를 통해 이미지 저장

    ROI = [32, 44, 110, 135]
    cnLat = 30
    cnLon = 128.2
    
    psName = "Img01"
    mainName = "Land Masking and Ground Station"
    
    fnMakePsPlot, lon1D, lat1D, val2D, dim, cnLat, cnLon, ROI, psName, mainName, 0, 2500, 50, 0

     

     

    • 사용자 편의성 함수 정의

      • 전달 인자

        • 1차원 위도 (lon1D), 1차원 경도 (lat1D), 2차원 값 (val2D), 배열 정보 (dim), 중심 위도 (cnLat), 중심 경도 (cnLon), 관심 영역 (ROI), 이미지 저장 파일명 (psName), 제목명 (mainName), 최소값 (zmin), 최대값 (zmax), 등고선 간격 (interval), 컬러 테이블 (color_table)

      • 기능

        • plot를 통해 지상 관측소의 위/경도에 따른 값 매핑

        • 포스트 스크립트 (PS)를 PNG로 변환

    ;====================================================================
    ; Subroutine : Function Make Postscript to Png Graph
    ;====================================================================
    pro fnMakePsPlot, lon1D, lat1D, val2D, dim, cnLat, cnLon, ROI, psName, mainName, zmin, zmax, interval, color_table
    
      set_plot, "ps"
    
      device, filename = psName + ".ps", decomposed = 0, bits = 8, /color, xsize = 15, ysize = 10, /inches, font_size = 13, /Helvetica
    
      !p.font = 0 & !p.charsize = 2.0 & !p.charthick = 1.6  & !p.multi = [0,1,1] & !p.background = 255
    
      xvert = [0.1, 0.1, -0.1, -0.1 ,0.1]
      yvert = [-0.1, 0.1, 0.1, -0.1, -0.1]
    
      usersym, xvert, yvert, /fill
    
      start_color = 0 & end_color = 255 & colorn = end_color - start_color + 1
    
      cgloadct, color_table
    
      latmin = ROI(0) & latmax= ROI(1) & lonmin = ROI(2) & lonmax= ROI(3)
    
      cgMAP_SET, cnLat, cnLon, /CYLINDRICAL $
        , limit = [latmin, lonmin, latmax, lonmax] $
        , position = [0.10, 0.10, 0.90, 0.90], /noborder, /ISOTROPIC
        
    ;  for i = 0L, dim[0] - 1 do begin
    ;    for j = 0L, dim[1] - 1 do begin
    ;
    ;      nLon = lon1D[i]
    ;      nLat = lat1D[i]
    ;      nVal = val2D[i, j]
    ;
    ;      if (lonmin gt nLon or nLon gt lonmax or finite(nLon, /nan) eq 1) then continue
    ;      if (latmin gt nLat or nLat gt latmax or finite(nLat, /nan) eq 1) then continue
    ;      if (finite(nVal, /nan) eq 1) then continue
    ;
    ;      plots, lon1D, lat1D, psym = 6, symsize = 6, color = "black"
    ;
    ;    endfor
    ;  endfor
    
    ;  cgColorbar, NColors = 255, BOTTOM = 1 $
    ;    , Divisions = 5, COLOR = "black" $
    ;    , Position = [0.2, 0.04, 0.8, 0.06] $
    ;    , Range = [zmin, zmax] $
    ;    , CHARSIZE = 1.5,CHARthick = 2 $
    ;    , VERTICAL = 0, RIGHT = 1
    
    ;    cgLoadct, 2
    
      ;  contour, val2D, lon, lat, /overplot, C_THICK = 2 $
      ;    , LEVELS = zmin + findgen(10) * interval $
      ;    , C_LABELS = zmin + findgen(10) * interval $
      ;    , C_CHARSIZE = 1.5, C_CHARTHICK = 2 $
      ;    , C_COLORS = BYTSCL(zmin + findgen(10) * interval, zmin, zmax)
      
      cgMAP_CONTINENTS, /coast, /countries, /hires, COLOR = 200, FILL_CONTINENTS = 1
      cgMAP_CONTINENTS, /coast, /countries, /hires, COLOR = 0
    
      plots, lon1D, lat1D, psym = 6, symsize = 6, color = "black", THICK = 5
      
      lats = [-90:90:2]
      lons = [-180:360:4]
    
      lats_names = strarr(n_elements(lats))
      lons_names = strarr(n_elements(lons))
    
      for i = 0L, n_elements(lats) - 1 do begin
        if (lats[i] gt 0) then begin
          lats_names[i] = textoidl(string(lats[i]) + "\circN")
        endif else if (lats[i] eq 0) then begin
          lats_names[i] = textoidl(string(lats[i]) + "\circ")
        endif else begin
          lats_names[i] = textoidl(string(-lats[i]) + "\circS")
        endelse
      endfor
    
      for i = 0L,n_elements(lons) - 1  do begin
        if (lons[i] gt 0) then begin
          lons_names[i] = textoidl(string(lons[i]) + "\circE")
        endif else if (lons[i] eq 0) then begin
          lons_names[i] = textoidl(string(lons[i]) + "\circ")
        endif else begin
          lons_names[i] = textoidl(string(-lons[i]) + "\circW")
        endelse
      endfor
    
    
      cgMap_grid, color = "black", charsize = 1.8, thick = 2.5, lats = lats,  latnames = lats_names, lons = lons, lonnames = lons_names $
        , linestyle = 1, bthick = 300, /box_axes
    
      cgText, 0.50, 0.95, mainName, /normal, charsize = 2, CHARTHICK = 2, color = "black", alignment = 0.5
      cgText, 0.54, 0.19, 'Jeju', /normal, charsize = 2, CHARTHICK = 2, color = "black"
    
      device, /close_file
    
      com = "convert -flatten -background white " + psName + ".ps" + " " + "./FIG/" + file_basename(psName, ".ps") + ".png"
      spawn, /hide, com
    
      file_delete, psName + ".ps"
    
      return
    
    end

     

    [전체] 

     

     참고 문헌

    [논문]

    • 없음

    [보고서]

    • 없음

    [URL]

    • 없음

     

     문의사항

    [기상학/프로그래밍 언어]

    • sangho.lee.1990@gmail.com

    [해양학/천문학/빅데이터]

    • saimang0804@gmail.com
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