GRIB ( GRIdded Binary o General Regularly-distributed Information in Binary form [1] ) es un formato de datos conciso que se utiliza habitualmente en meteorología para almacenar datos meteorológicos históricos y previstos . Está estandarizado por la Comisión de Sistemas Básicos de la Organización Meteorológica Mundial , conocido con el número GRIB FM 92-IX, descrito en el Manual de Claves N° 306 de la OMM. Actualmente hay tres versiones de GRIB. La versión 0 se utilizó de forma limitada en proyectos como TOGA, y ya no se utiliza en forma operativa. La primera edición (la subversión actual es la 2) se utiliza en todo el mundo en la mayoría de los centros meteorológicos para la salida de predicción numérica del tiempo (NWP). Se ha introducido una generación más nueva, conocida como GRIB de segunda edición, y los datos están cambiando lentamente a este formato. Parte de la GRIB de segunda generación se utiliza para productos derivados distribuidos en Eumetcast de Meteosat de segunda generación . Otro ejemplo es el modelo NAM (mesoescala de América del Norte).
Formato
Los archivos GRIB son una colección de registros autónomos de datos 2D, y los registros individuales son independientes como datos significativos, sin referencias a otros registros ni a un esquema general. Por lo tanto, las colecciones de registros GRIB se pueden adjuntar entre sí o se pueden separar.
Cada registro GRIB tiene dos componentes: la parte que describe el registro (el encabezado) y los datos binarios en sí. Los datos en GRIB-1 se convierten normalmente a números enteros mediante escala y desplazamiento, y luego se empaquetan en bits. GRIB-2 también tiene la posibilidad de compresión.
Historia de GRIB
GRIB reemplazó al formato de datos aeronáuticos (ADF).
La Comisión de Sistemas Básicos (CSB) de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) se reunió en 1985 para crear el formato GRIB (GRIdded Binary). En febrero de 1994, el Grupo de Trabajo sobre Gestión de Datos (GTDM), tras importantes cambios, aprobó la revisión 1 del formato GRIB. El formato GRIB Edición 2 se aprobó en 2003 en Ginebra.
Problemas con GRIB
Fuente: [2]
No hay forma en GRIB de describir una colección de registros GRIB
- Cada registro es independiente, sin forma de hacer referencia al esquema previsto por el escritor de GRIB.
- No existe una forma infalible de combinar registros en las matrices multidimensionales de las que se derivaron.
- El uso de tablas externas para describir el significado de los datos.
- No existe un lugar autorizado para que los centros publiquen sus tablas locales.
- Métodos inconsistentes e incorrectos de versionar tablas locales.
- No hay versiones legibles por máquina de las tablas de la OMM (ahora disponibles para GRIB-2, pero no para GRIB-1)
Encabezado GRIB 1
El encabezado GRIB 1 consta de dos partes: una obligatoria (Sección de definición del producto - PDS) y otra opcional (Sección de descripción de la cuadrícula - GDS). La PDS describe quién creó los datos (el centro de investigación/operación), el modelo numérico/proceso involucrado (puede ser NWP o GCM ), los datos que se almacenan realmente (como viento , temperatura , concentración de ozono , etc.), las unidades de los datos (metros, presión , etc.), el sistema vertical de los datos (altura constante, presión constante, temperatura potencial constante ) y la marca de tiempo.
Si se necesita una descripción de la organización espacial de los datos, también se debe incluir el GDS. Esta información incluye datos espectrales (armónicos de divergencia y vorticidad ) frente a datos en cuadrícula (gaussianos, cuadrícula XY), resolución horizontal y la ubicación del origen .
Software
Aplicaciones
Se han escrito varios paquetes de software de aplicación que utilizan archivos GRIB. Estos van desde utilidades de línea de comandos hasta paquetes de visualización gráfica .
- ATMOGRAPH ModelVis Software comercial de visualización de datos de modelos meteorológicos numéricos capaz de decodificar y mostrar los formatos de datos GRIB 1 y GRIB 2
- ArcGIS es el software SIG líder en el mercado
- Expedition – Expedition es la aplicación de navegación y meteorología para navegar. La visualización y descarga de Grib desde muchas fuentes es gratuita.
- [1] cfGrib es una herramienta de análisis de grib de última generación para Python basada en ecCodes de ECMWF.
- Panoply es una aplicación multiplataforma que traza matrices georreferenciadas y de otro tipo de netCDF, HDF, GRIB y otros conjuntos de datos.
- WGRIB Programa basado en línea de comandos para manipular, inventariar y decodificar archivos GRIB1
- GrADS , aplicación de escritorio gratuita basada en línea de comandos que maneja directamente archivos GRIB1 y GRIB2 [3]
- Paquete de decodificación gratuito Picogrib GRIB 1 en lenguaje C (invocable en FORTRAN) compatible hasta cierto punto con la rutina GRIBEX de ECMWF
- NCEP codifica software libre (biblioteca C y FORTRAN) para decodificar y codificar datos en formato GRIB 1
- NCEP codifica software libre (biblioteca C y FORTRAN) para decodificar y codificar datos en formato GRIB 2 (solo algunas plantillas)
- JGrib - Jgrib es una biblioteca gratuita para leer archivos GRIB en Java.
- Meteosatlib - Meteosatlib es una biblioteca C++ de software libre y un conjunto de herramientas para convertir imágenes satelitales entre varios formatos; puede leer y escribir datos GRIB, y su biblioteca de codificación/decodificación GRIB se puede utilizar de forma independiente.
- Mathematica , una aplicación matemática, estadística y de presentación general, maneja directamente archivos GRIB y puede mapearlos con muchas proyecciones.
- El lenguaje de comandos NCAR se puede utilizar para leer, analizar y visualizar datos GRIB, así como para convertirlos a otros formatos de datos en cuadrícula.
- PyNIO es un módulo del lenguaje de programación Python que permite el acceso de lectura y/o escritura a una variedad de formatos de datos utilizando una interfaz modelada en netCDF.
- degrib (AKA NDFD GRIB2 Decoder) es un lector para archivos GRIB 1 y GRIB 2.
- wgrib2 es un lector de archivos GRIB 2.
- GRIB API Archived 2017-10-04 at the Wayback Machine es una API desarrollada en ECMWF para decodificar y codificar datos GRIB edición 1 y 2. Nota: este paquete ha sido reemplazado por ecCodes, que es un superconjunto de GRIB API. También se incluye un conjunto útil de herramientas de línea de comandos Archived 2017-08-27 at the Wayback Machine . ECMWF también ofrece el paquete de gráficos Magics Archived 2019-10-16 at the Wayback Machine y el sistema de lotes/estación de trabajo Metview para manejar/visualizar archivos GRIB.
- QGIS - QGIS es un software gráfico de código abierto que puede visualizar archivos GRIB.
- Ugrib – Ugrib es un visualizador gráfico GRIB gratuito diseñado para leer archivos GRIB 1. El sitio web GRIB.US también tiene como objetivo brindar educación sobre el uso prudente y seguro de los datos GRIB para pronosticar el tiempo. Este enlace no funciona a partir del 20 de mayo de 2017.
- SmartMet - SmartMet es una herramienta de Windows que lee, escribe y visualiza datos GRIB.
- Xconv/Convsh: Xconv es una herramienta gráfica para visualizar y convertir datos en cuadrícula y está disponible para la mayoría de los sistemas operativos. Convsh es el equivalente en línea de comandos.
- El modelo de datos común NetCDF-Java es una biblioteca Java que puede leer archivos GRIB 1 y GRIB 2.
- zyGrib es un software gráfico para Linux, Mac OS X y Windows (GPL3, Qt) para descargar y mostrar archivos GRIB 1 y GRIB 2 (desde v8.0).
- XyGrib comenzó como una bifurcación de zyGirb 8.0.1. También es un software multiplataforma.
- GDAL , una popular biblioteca de lectura y escritura de código abierto para datos geoespaciales
- Aplicación PredictWind Offshore Una aplicación multiplataforma diseñada para embarcaciones que se dirigen a alta mar y necesitan descargar datos de pronóstico GRIB en una conexión satelital o SSB.
- LuckGrib es una aplicación disponible en macOS , iOS y iPadOS , diseñada para navegantes y otros entusiastas de la meteorología. LuckGrib proporciona un acceso sencillo a muchos modelos meteorológicos GRIB. Además, se proporcionan varios modelos de corrientes oceánicas y olas. Los datos se pueden descargar a través de Internet, satélite o correo electrónico.
- PyGrib Un módulo de extensión del lenguaje Python que permite leer y escribir formatos GRIB 1 y GRIB 2.
- PolarView Una aplicación de navegación que incluye un visualizador GRIB compatible con GRIB 1 y GRIB 2. PolarView incluye un servicio de descarga GRIB para datos GFS (viento/presión atmosférica), NWW3 (altura/dirección de las olas) y RTOFS (corrientes atlánticas) de la NOAA. Disponible para Linux, Mac y Windows.
- Navegador marítimo y trazador de cartas de código abierto OpenCPN. Para navegación diaria o planificación de rutas por adelantado. (NOTA: La compatibilidad con GRIB está disponible desde la versión 1.3.5 beta)
- CDO (Climate Data Operators) es una herramienta de análisis de datos geocientíficos con soporte GRIB
- IDV es una aplicación independiente de la plataforma y orientada a la meteorología para la visualización y el análisis de archivos GRIB1, GRIB2 y NetCDF.
- SoftwareOnBoard Una aplicación de navegación marítima para Windows que incluye superposiciones GRIB en la carta.
- GribAE Una interfaz gratuita de Windows para WGRIB.
- qtVlm es un software libre para Linux, Windows, Mac, Android, Raspberry Pi e iOS, con una interfaz con GPS y funciones de enrutamiento (+ una interfaz con el juego de navegación virtual VLM)
- PyNDFD es un módulo Python de código abierto para recuperar datos de pronóstico en tiempo real del Servicio Meteorológico Nacional de Estados Unidos. Los datos con formato GRIB se almacenan en caché y se analizan para brindar al desarrollador acceso a docenas de variables de pronóstico del tiempo actualizadas. Los datos están disponibles para los próximos 7 días para cualquier coordenada dentro de los Estados Unidos.
- Weather4D Esta aplicación procesa archivos GRIB (hay disponibles unos 35 modelos meteorológicos, de olas y de corrientes) para crear pronósticos meteorológicos que se pueden animar en 3D HD. La versión "Routing" también ofrece funciones de enrutamiento meteorológico basadas en modelos seleccionados y datos polares, y gestión de la ubicación. La versión "Routing & Navigation" añade funciones de navegación como interfaz NMEA, AIS, cartas náuticas, paneles de instrumentos y grabación de rutas.
- glgrib Esta aplicación muestra campos GRIB2 con OpenGL. Raster, contorno, vector, barra de colores, escala de mapa, líneas costeras, fronteras. Lat/lon, Lambert, cuadrícula gaussiana. Es posible ver los campos de forma interactiva (mover, hacer zoom, etc.). Se han mostrado campos de alta resolución (2,5 km y 1,25 km globales) utilizando glgrib.
Aplicaciones móviles
iOS
Varias aplicaciones de iOS admiten el formato GRIB, entre ellas:
- iGrib (actualmente inactivo)
- Mango de bolsillo
- Seguimiento del tiempo
- Tiempo 4D
- Aplicación PredictWind Offshore
- Grito de suerte
- qtVlm
- Mazú
Androide
Varias aplicaciones de Android admiten el formato GRIB, entre ellas:
- Mango de bolsillo
- qtVlm
- Mango de vela
- Tiempo 4D
- Aplicación PredictWind Offshore
Véase también
Referencias
- ^ https://old.wmo.int/extranet/pages/prog/www/DPS/FM92-GRIB2-11-2003.pdf [ URL básica PDF ]
- ^ Caron, John. Sobre la idoneidad de BUFR y GRIB para archivar datos
- ^ http://cola.gmu.edu/grads/gadoc/grib.html
Enlaces externos
- Manual de la OMM sobre claves n.º 306
- Tablas extraídas del Manual de Códigos, Volumen I.2
- GRIB Edición 1
- GRIB Edición 2 (01/2003)
- GRIB Edición 2 (sólo binario 11/2003)
- Datos GRIB de Environment Canada
- Nota de oficina 388 del NCEP, GRIB1
- ¿Qué es GRIB API?
- ¿Qué es ecCodes(?)
- Sobre la idoneidad de BUFR y GRIB para el archivo de datos