esmane andmetÖÖtlus programmiga panoply

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL

Matemaatika-loodusteaduskond

TTÜ Meresüsteemide Instituut

ESMANE ANDMETÖÖTLUS PROGRAMMIGA PANOPLY

Rühmatöö

Margit Linno

Jekaterina Izotova

Anneliis Peterson

Okeanograafiline prognoos

2014

2

1 SISUKORD

2 Programmi Panoply allalaadimine ................................................................................................... 4

2.1 Allalaadmine ............................................................................................................................ 4

3 Andmete lühikataloog ..................................................................................................................... 6

3.1 SMHI HIROMB BS01 andmed .................................................................................................. 6

3.2 Myocean-i andmed.................................................................................................................. 6

3.3 MSI andmed ............................................................................................................................ 6

4 Andmete esmane töötlemine Panoply-ga ....................................................................................... 8

4.1 SMHI andmete avamine ja sisselugemine ............................................................................... 8

4.1.1 Seadistamine ................................................................................................................... 8

4.1.2 Failide avamine ................................................................................................................ 8

4.2 Jooniste tegemine ................................................................................................................. 10

4.3 MyOcean andmete avamine ja sisselugemine ...................................................................... 11

4.3.1 Failide avamine .............................................................................................................. 11

4.4 Jooniste tegemine ................................................................................................................. 12

4.4.1 Vajaliku kuupäeva ja kellaaja valimine .......................................................................... 13

5 SMHI ja MyOcean-i andmete visualiseerimine ............................................................................. 15

5.1.1 Faili salvestamine .......................................................................................................... 16

5.2 Liivi lahe pinnavee temperatuuri kaart ................................................................................. 16

5.2.1 Legendi skaala korrigeerimine ....................................................................................... 17

5.2.2 Faili salvestamine .......................................................................................................... 18

6 Joonised SMHI andmete põhjal ..................................................................................................... 19

6.1 Liivi lahe joonised .................................................................................................................. 19

6.1.1 Veepinna temperatuuri joonis ...................................................................................... 19

6.1.2 Veepinna soolsuse joonis .............................................................................................. 19

6.1.3 Veetaseme joonis .......................................................................................................... 20

6.2 Väinamere joonised ............................................................................................................... 20




6.3 Soome lahe lääneosa joonised .............................................................................................. 22

6.3.1 Veepinnatemperatuuri joonis ....................................................................................... 22


3


7 Joonised Myocean-i andmete põhjal ............................................................................................ 24













8 Joonised MSI andmete põhjal ....................................................................................................... 30













9 Erinevate andmetega jooniste võrdlustabel ................................................................................. 35

Väinamere veepinna veetaseme jooniste võrdlus: ....................................................................... 36

10 Kokkuvõte .................................................................................................................................. 40

4

2 PROGRAMMI PANOPLY ALLALAADIMINE

Programmi Panoply on vabavara ja on võimalik allalaadida internetileheküljelt:

http://www.giss.nasa.gov/tools/panoply/download_win.html

Vajalik on ka programmi Java olemasolu. Juhul kui ei ole, siis selle programmi saab alla laadida

internetileheküljelt: http://www.java.com/en/

Panoply on mõeldud Windowsi operatsioonisüsteemile. Tuleb valida kas 32- või 64-bit-ine süsteemi

ülesehitus. Selle kohase informatsiooni leiab Start → Computer, siis tee hiirega parem klõps Local

Disc (C:)-l ja vali Properties. Vajaliku info leiab System Type alt.

2.1 Allalaadmine Vali õige Windowsi operatsioonisüsteem (32-bit või 64-bit) ja vajuta sellele. Seejärel ilmub aken, kus

tuleb valida Save File ja vajuta OK.

Programm laetakse arvutisse ZIP failina. Soovitav oleks seejärel see ZIP fail kuskile kausta lahti

pakkida.

Nt loon Desktopile kausta „Panoply“. Seejärel on vaja ZIP fail „PanoplyWin64.zip“

tõsta äsja loodud kausta ja see seal lahti pakkida.

http://www.giss.nasa.gov/tools/panoply/download_win.html

http://www.java.com/en/

5

Avades kausta leiad sealt järgnevad failid.

Vajuta „Panoply.exe“-le, vali Run, seejärel Allow access ja programm avaneb.

6

3 ANDMETE LÜHIKATALOOG

3.1 SMHI HIROMB BS01 andmed

Andmed on uuendatud iga 6 tunni tagant. Võrgusamm on 1 meremiil (2x2 km). Failid on GRIB formaadis. Andmed on valitud ajaperioodi 02.11.2014 00:00-08.11.2014 00:00kohta.

Failid sisaldavad järgnevaid parameetreid:

Meretase Hoovused Soolsus Temperatuur Jää osakaal Triiviva jää suurus

Andmed pärinevad SMHI internetileheküljelt: http://www.smhi.se/en/services/open-data/model-data-hiromb-bs01-1.33361

3.2 Myocean-i andmed Andmed on uuendatud iga tunni aja tagant. Võrgusamm on 1 meremiil. Failid on NetCDF formaadis,

ehk .nc laiendiga. Tegemist on pinnaandmetega.

Andmed on valitud ajaperioodi 02.11.2014 00:00 -08.11.2014 00:00 kohta.

Antud fail sisaldab järgmisi parameetreid:

Meretase

Temperatuur

Soolsus

MyOcean kodulehelt andmeid alla laadides saab teha valiku, milliseid parameetreid sa soovid. Kuna

antud ülesandes läks vaja vaid neid kolme parameetrit, siis rohkem parameetreid alla ei tõmmatud.

Fail tuli kompaktselt ühe failina. Vastava programmiga avades näeb faili sisu ning saab valida

erinevaid kuupäevi ja ajaväärtusi.

Andmed pärinevad MyOcean internetileheküljelt: http://www.myocean.eu/

3.3 MSI andmed

Andmed on uuendatud iga 6 tunni tagant. Võrgusamm on 0.5 meremiil (1x1 km). Failid on GRIB formaadis.

Andmed on valitud ajaperioodi 04.11.2014 00:00 - 07.11.2014 12:00 kohta.

Failid sisaldavad järgnevaid parameetreid:

Meretase Hoovused

http://www.smhi.se/en/services/open-data/model-data-hiromb-bs01-1.33361

http://www.smhi.se/en/services/open-data/model-data-hiromb-bs01-1.33361

http://www.myocean.eu/

7

Soolsus Temperatuur Jää andmed (paksus, divergents, tihedus) Triiviva jää suurus Rõhk Pilvisus

Andmed pärinevad Meresüsteemide Instituudi serverist.

8

4 ANDMETE ESMANE TÖÖTLEMINE PANOPLY-GA

4.1 SMHI andmete avamine ja sisselugemine

4.1.1 Seadistamine

Tööriistaribalt vali Edit → Preferences → Files → eemalda linnuke sellest kastist

Vajuta all paremas nurgas olevale Reset nupule

Nüüd on võimalik GRIB faile avada.

4.1.2 Failide avamine

Tööriistaribalt vali File → Open

9

Siit vali kaust, mis sisaldab vajalikke

SMHI andmeid.

Faili tüübiks vali All Files.

Selekteeri vajalikud andmed (näide: BS01_SURF_201411050000+000H00M) ja vajuta Open.

Programm Panoply kuvab järgmise pildi:

10

Sellest loetelust näite jaoks valitakse üks parameeter. Veepinna temperatuur. Näide on toodud all

oleval joonisel.

4.2 Jooniste tegemine

Valitud parameetril tuleb teha hiirega topelt klõps.

Ilmub järgnev aken:

Sealt valida . Kindlasti x-teljele valida

laiuskraadid (lat) ja y-teljele pikkuskraadid (lon). See võimaldab hiljem kaardi projektsiooni muuta

sobivaks. Vajuta nuppu .

Ilmub allolev kaart, mille projektsioonid ei ole veel täiesti paigas (kaart on tagurpidi). Kuupäev ei vaja

korrigeerimist, kuna on juba valitud koos failiga.

11

4.3 MyOcean andmete avamine ja sisselugemine

4.3.1 Failide avamine

MyOcean failide puhul ei ole vaja teha enne mingit andmete töötlemist.

Avage Panoply programm. Faili avamiseks valige üleval vasakul File → Open

Avaneb väike lisaaken, kust saate valida vastava kausta, kus teie fail asub. Et te kindlasti näeksite

vajalikku faili, valige faili tüübiks All Recognized files. Leides õige faili vajutage Open

12

Programm Panoply kuvab järgmise pildi:

Sellest loetelust näite jaoks valitakse üks parameeter. Veepinna temperatuur (temp). Näide on

toodud all oleval joonisel.

4.4 Jooniste tegemine

Valitud parameetril tuleb teha hiirega topelt klõps.

Ilmub järgnev aken:

Sealt valida . Kindlasti x-teljele valida

laiuskraadid (lat) ja y-teljele pikkuskraadid (lon). See võimaldab hiljem kaardi projektsiooni muuta

meile sobivaks. Vajuta nuppu .

13

Ilmub järgnev kaart:

4.4.1 Vajaliku kuupäeva ja kellaaja valimine

Valige alt menüüribalt Array(s).

Klikkides kuupäevale avaneb rippmenüü, kust saate otsida ja valida sobiva ajaväärtuse, mille andmeid

soovite kuvada.

15

5 SMHI JA MYOCEAN-I ANDMETE VISUALISEERIMINE

Akna ülemises servas on

laiendribal valikud Plot ja Array 1. Valides Array 1 on võimalik vaadata kordinaatide järgi

mõõtmistulemusi.

Selleks, et muuta kaardi projektsioone on vajalik valida akna ülemises servas oleval laiendribal Plot

.

Akna alumisse serva ilmuvad järgnevad laiendriba valikud.

Laiendribal valida Grid.

16

Muuda Y-telje projektsioone ,

vajutades ühe korra SwapB/T. Seejärel ilmub õige projektsiooniga kaart (kaart ei ole

enam tagurpidi).

5.1.1 Faili salvestamine

Faili salvestamiseks vali tööriistaribalt File → Save Image As ja vali kaust kuhu soovid pildi salvestada,

soovi korral muuda faili nimi. Kui vajalikud valikud on tehtud, vajuta Save.

5.2 Liivi lahe pinnavee temperatuuri kaart Igal kaardil on telgedel märgitud nii pikkuskraadid (lon), kui ka laiuskraadid (lat). Kaardilt on näha, et

liivi laht on vahemikus 21.0-25.0 pikkuskraadi (lon) ja 56.0-59.0 laiuskraadi (lat). Need vahemikud on

vaja käsitsi trükkida kordinaatide kastidesse:

Ilmub järgnev pilt:

17

5.2.1 Legendi skaala korrigeerimine

Selleks, et saaks skaalat muuta on esiteks vaja akna alumises osas asuval laiendribal valida Scale.

Seejärel ilmub järgnev aken:

Scale Range-is on võimalik käsitsi muuta skaala miinimumi ja maksimumi:

Algsed väärtused:

Muudetud väärtused:

Ilmub kaart, mille legendis on muudetud miinimum ja maksimum:

18

5.2.2 Faili salvestamine

Faili salvestamiseks vali tööriistaribalt File → Save Image As ja vali kaust kuhu soovid pildi salvestada,

soovi korral muuda faili nimi. Kui vajalikud valikud on tehtud, vajuta Save.

19

6 JOONISED SMHI ANDMETE PÕHJAL

Kõik joonised on tehtud ühe ajahetke 05.11.2014 00:00 kohta.

6.1 Liivi lahe joonised

6.1.1 Veepinna temperatuuri joonis

6.1.2 Veepinna soolsuse joonis

20

6.1.3 Veetaseme joonis

6.2 Väinamere joonised


21



22

6.3 Soome lahe lääneosa joonised

6.3.1 Veepinnatemperatuuri joonis


23


24

7 JOONISED MYOCEAN-I ANDMETE PÕHJAL





25


26




27


28




29


30

8 JOONISED MSI ANDMETE PÕHJAL





31




32



33




34


35

9 ERINEVATE ANDMETEGA JOONISTE VÕRDLUSTABEL

Liivi lahe veepinna taseme jooniste võrdlus:

SMHI andmete põhjal Myocean-i andmete põhjal MSI andmete põhjal

Legend: 30-50m Legend: -0,3–1,1m Legend: 30-50m

Liivi lahe veepinna temperatuuri jooniste võrdlus:


Legend 5-11°C Legend: 5-11°C Legend: 5-11°C

36

Liivi lahe veepinna soolsuse jooniste võrdlus:


Legend: 2-8*1e-3 Legend: 2-8*1e-3 Legend: 2-8*kg.kg-1

Väinamere veepinna veetaseme jooniste võrdlus:


Legend: 25-70m Legend: -0,3 – 1,1m Legend: 25-70m

37

Väinamere veepinna temperatuuri jooniste võrdlus:


Legend: 4-11°C Legend: 4-11°C Legend: 4-11°C

Väinamere veepinna soolsusejooniste võrdlus:


Legend: 4-8*kg.kg-1 Legend: 4-8*1e-3 Legend: 4-8*kg.kg-1

Soome lahe lääneosa veepinna veetaseme jooniste võrdlus:

38


Legend: 35-65m Legend: -0,3-1,1m Legend: 35-65m

Soome lahe lääneosa veepinna temperatuuri jooniste võrdlus:


Legend: 5-12°C Legend: 5-12°C Legend: 5-12°C

39

Soome lahe lääneosa veepinna soolsuse jooniste võrdlus:


Legend: 5-8*kg.kg-1 Legend: 5-8*1e-3 Legend: 5-8*kg.kg-1

40

10 KOKKUVÕTE

SMHI ja MyOcean andmed on mõlemad 1 meremiilise võrgusammuga (2x2km), MSI siseserverist

saadud andmete võrgusammuks on 0.5 meremiili (1x1 km). Võrgusammude erinevusest tuleb

jooniste kvaliteedi vahe. MSI andmete põhjal tehtud joonised on oluliselt täpsemad ning

visuaalsemad. Samuti on väiksema võrgusammu korras võimalik kasutada rohkem suurendust, ehk

valida täpsem koht, mille andmeid soovitakse vaadelda. Lisaks võtab programm Panoply väiksema

võrgusammuga andmete puhul oluliselt paremini legendi automaatsed väärtused ning värviskaalad.

Et joonised oleksid võrreldavad muutsime käsitsi kõikide puhul legendi vahemike väärtusi. Väärtused

valisime sellised, et kõikidel joonistel oleksid erinevate parameetrite väärtused värvide abil hästi

jälgitavad, see tähendab, et näiteks ei oleks kogu soolsuse joonis Liivi lahes helesinine. SMHI ja MSI

temperatuuri andmete puhul avastasime, et programm näitab nagu oleks seal väärtused Kelvinites,

mitte Celsiustes nagu MyOcean andmete puhul. Ühikuks on küll kirjutatud Kelvin, kuid väärtused on

siiski Celsiustes. Jooniste legendide väärtusi ühtsustades tuli välja ka, et MyOcean veetaseme

andmed on teistsugused kui SMHI ja MSI andmed. SMHI ja MSI andmete puhul on veetase

arvestatud kui Deviation of sea level from mea, ning legendi väärtused olid 35-65 (m), MyOcean

andmete puhul aga Sea surfase elevation, väärtustega -0.3-1.1 (m). Sellest tulenevalt ei saanud me

veetaseme MyOcean jooniseid kahjuks kasutada ka võrdluses.

Jõudsime järeldusele, et nendest kolmest andmetüübi valikust on kasutamiseks kõige paremad MSI

andmed, mis on väiksema võrgusammuga ning Eesti puhul on väike võrgusamm oluline, et märgata

vajalike väärtuste muutusi. Lisaks jäid nende andmetega joonised visuaalsemad ning konkreetsemad

ja täpsemad.

esmane andmetÖÖtlus programmiga panoply

Documents