Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
          Arulalan.T

          Final Year MCA

          Saveetha Engg College
Project Title              


            Contour Analysis And     
                   Visualization

Guide


    Mr.Thyag...
Thanks To . . .              


            Mr.Charles Doutriaux 
                     CDAT Developer 




           Dr. ...
             


            CDAT 
             Climate Data Analysis Tool
Installation 

Working in Cdat

Edit Cdat Map

Isolines

NetCDF

Demo on creating current isotherm lines over on India map 
System requirement


 Hardware

    * Dual Core Intel 2 Ghz Processor Machine
    * Decent Broadband Connection


Software...
Dependencies :
# bison *
# byacc *
# flex *
# gawk *
# g++
# gfortran (for contrib packages)
# libxt­dev
# libx11­dev
# tc...
Installation :
export CC=gcc
export FC=gfortran
export CXX=g++


svn export http://www­
pcmdi.llnl.gov/svn/repository/cdat...
Cdat Working Directory :


# You can now start CDAT with the command




$ cd /usr/local/cdat5.2/bin



$ ./cdat
Cdat Working Directory :


# You can now start CDAT with the command




$ cd /usr/local/cdat5.2/bin



$ ./cdat
Example Program
#sample.py

import vcs, cdms2, cdutil, time, os, sys
import time

v = vcs.init()

filepath = os.path.join(sys.prefix,'samp...
 Cdat   World Map ­ Outline
   Cdat   India Map ­ Outline
#sample1.py

import vcs, cdms2, cdutil, time, os, sys
import time

v = vcs.init()

filepath = os.path.join(sys.prefix,'sam...
     Cdat   World Map ­ Continents
       Cdat   India Map ­ Continents
How To Edit Cdat Map
Our Indian Political Map wrongly depicted in CDAT as below
1) Correcting the Pakistan part , which belongs to India


2) Correcting the part of the land which is occupied by the 
Ch...
#make_world_co­ordinates.py

import vcsaddons

v = vcs.init()

world_continents = vcsaddons.continents.Guc(x=v)

data = wo...
 out.txt
200 1 59.790276 83.623596 ­72.830238 ­12.204896 
60.238045 ­43.123886
60.174297 ­43.109169
60.110275 ­43.086662
6...
My  Hacks On Cdat Map
Over World
    Over  India
My  Construction On      
     Cdat India Map
Finally
Our India
Now we have to save as the modified  out.txt  file             
     i.e WorldContinent.shp's  text file in the name of   ...
#sample2.py

import vcs, cdms2, cdutil, time, os, sys
import time

v = vcs.init()

filepath = os.path.join(sys.prefix,'sam...
 Corrected India Map in Cdat
 Corrected India region in Cdat­World Map
  Isolines
  Isolines
      ­ Contour
      ­ Isotherm
      ­ Isobar
What is Contour ?

   Contour is line drawn on a map connecting points of equal
height .

   Contour lines (also isolines)...
 
What is Isotherm ?



   An isotherm ( meaning 'heat') is a line that connects 
points on a map that have the same tempe...
 
What is Isobar ?



    A line of constant pressure. Isobars are found ONLY 
on surface charts. 
   They most commonly c...
 
What are the Uses of Isotherm ?

      Isotherms are used to find regions with 

         * Warm air advection    
     ...
Isolines in Cdat
Iso Lines Over India Map
CDAT User :




How can a user create their own Isolines 
on cdat map?
CDAT User :




Generally we can't create our own isolines in 
cdat map.

We can set only levels on isolines.
levels = [10,20,30]
     Reason is  . . . 
NetCDF file
What is NetCDF File ?

     NetCDF (network Common Data Form)

     is a set of software libraries and machine-
independen...
Purpose of NetCDF (.nc)File




     The main purpose of netCDF is to protect
the user from having to know the details of ...
My Project
is going to create our own isolines on
cdat map.
How to read/write NetCDF 
(clt.nc) file ?
$ sudo apt-get install netcdf-bin

To convert .nc binary into editable text
$ ncdump clt.nc > clt.cdl

To generate clt.nc ...
What is My Project ?




     My Project going to create the isotherm
lines, which will be plot on India Cdat Map.

     W...
Process 1:



  1.1  WebScrape the current temperature and 
 barometer (millibar) of all over cities in India and 
 its su...
Process 2:



2.1 Combine the temperature and mb values with 
latitude and longitude of corresponding cities, which 
is al...
Process 3:



3.1  Create the binary iso.nc file which contains 
current temperature values along with lat & lon. 


3.2  ...
Process 4:



4.1  Run the “isotherm.py” to create our isolines on 
cdat India Map. 


4.2  E­Mail to us with the attachme...
To automate all the 4 processes
      we may use “crontab” 
to get isotherm update on India 
    for every one hour or . ....
Data Flow Diagram For Generating Isothermal Lines From Google Temperature




     Google                 Web Scraping
   ...
Before going to Demo . . .
 On 12 th Mar 2010 isotherm
    lines on India from 
       1 pm to 11 pm
               1 pm
  4 pm
5 pm
6 pm
7 pm
  8 pm
 9 pm
 10 pm
11 pm
12 am
Demo . . . !
Coding . . .
Applications :



 

  By the visualization of Isothermal lines on map, we can 
analyses and obtain the temperature and pr...
Applications :



 .

        Advection ­ The horizontal transfer of 
                                         heat
 
    ...
Applications of isolines :
           ­By Meteorologist Jeff Haby


   Q1. What is meteorologically significant about isob...
Applications of isolines :
           ­By Meteorologist Jeff Haby


   Q2. Negative thickness advection is lower values of...
Applications of isolines :
           ­By Meteorologist Jeff Haby


  Q3. In feet and meters, what is the average height o...
Applications :



Isallobar / Height change contours­

     A line of equal pressure change. They 
are used to forecast th...
Applications of isolines :
           ­By Meteorologist Jeff Haby


  Q4. How are isallobars significant to weather foreca...
    THANK YOU
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Contour Ilugc Demo Presentation
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Contour Ilugc Demo Presentation

4,885 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Contour Ilugc Demo Presentation

  1. 1.         Arulalan.T        Final Year MCA        Saveetha Engg College
  2. 2. Project Title                           Contour Analysis And                         Visualization Guide     Mr.Thyagarajan Shanmugham
  3. 3. Thanks To . . .                           Mr.Charles Doutriaux                       CDAT Developer         Dr. Krishna AchutaRao           Center for Atmospheric Science   IIT Delhi
  4. 4.                           CDAT               Climate Data Analysis Tool
  5. 5. Installation  Working in Cdat Edit Cdat Map Isolines NetCDF Demo on creating current isotherm lines over on India map 
  6. 6. System requirement  Hardware   * Dual Core Intel 2 Ghz Processor Machine   * Decent Broadband Connection Software   * A linux distro ­ in my case Ubuntu 9.10   * CDAT * Dependencies of CDAT 
  7. 7. Dependencies : # bison * # byacc * # flex * # gawk * # g++ # gfortran (for contrib packages) # libxt­dev # libx11­dev # tcsh (just highly recomended) # xorg­dev (also called xserver­xorg­dev) #libpng (1.1 or later ) and freetype (1.4 or later)
  8. 8. Installation : export CC=gcc export FC=gfortran export CXX=g++ svn export http://www­ pcmdi.llnl.gov/svn/repository/cdat/tags/5.2    cdat­5.2­src ./configure ­­prefix=/usr/local/cdat5.2/                          ­­with­externals=/usr/local/cdat5.2/cdat_ext. sudo make
  9. 9. Cdat Working Directory : # You can now start CDAT with the command $ cd /usr/local/cdat5.2/bin $ ./cdat
  10. 10. Cdat Working Directory : # You can now start CDAT with the command $ cd /usr/local/cdat5.2/bin $ ./cdat
  11. 11. Example Program
  12. 12. #sample.py import vcs, cdms2, cdutil, time, os, sys import time v = vcs.init() filepath = os.path.join(sys.prefix,'sample_data/clt.nc') cdmsfile = cdms2.open( filepath ) cf_asd = v.getboxfill( 'ASD' ) cf_asd.datawc(1e20,1e20,1e20,1e20)  cf_asd.level_1=1e20         cf_asd.level_2=1e20          cf_asd.color_1=240         cf_asd.color_2=240   data = cdmsfile('clt', longitude=(­180, 180), latitude = (­180., 180.))  #data = cdmsfile('clt', longitude=(60, 100), latitude = (5., 40.))  # For India v.plot( data,cf_asd )
  13. 13.  Cdat   World Map ­ Outline
  14. 14.    Cdat   India Map ­ Outline
  15. 15. #sample1.py import vcs, cdms2, cdutil, time, os, sys import time v = vcs.init() filepath = os.path.join(sys.prefix,'sample_data/clt.nc') cdmsfile = cdms2.open( filepath ) cf_asd = v.getboxfill( 'ASD' ) cf_asd.datawc(1e20,1e20,1e20,1e20)  cf_asd.level_1=1e20         cf_asd.level_2=1e20          cf_asd.color_1=240         cf_asd.color_2=240   data = cdmsfile('clt', longitude=(­180, 180), latitude = (­180., 180.))  #data = cdmsfile('clt', longitude=(60, 100), latitude = (5., 40.))  # For  India v.plot( data,cf_asd , continents=4 )
  16. 16.      Cdat   World Map ­ Continents
  17. 17.        Cdat   India Map ­ Continents
  18. 18. How To Edit Cdat Map
  19. 19. Our Indian Political Map wrongly depicted in CDAT as below
  20. 20. 1) Correcting the Pakistan part , which belongs to India 2) Correcting the part of the land which is occupied by the  Chinese in the state of jammu and kashmir While asking help from Mr.Charles Doutriaux [ CDAT ­  Developer ] regarding edit map in cdat, he gave the source  data of cdat world map in .shp binary file.
  21. 21. #make_world_co­ordinates.py import vcsaddons v = vcs.init() world_continents = vcsaddons.continents.Guc(x=v) data = world_continents.load_shapefile('/home/arul/Desktop/WORLD_COUNTRIES.shp') #wrting the data into out.txt file fileiter=open("/home/arul/Desktop/out.txt","w") print >> fileiter, data[:] fileiter.close()
  22. 22.  out.txt 200 1 59.790276 83.623596 ­72.830238 ­12.204896  60.238045 ­43.123886 60.174297 ­43.109169 60.110275 ­43.086662 60.082497 ­43.124443 60.019024 ­43.140419 59.989437 ­43.193470 59.992493 ­43.238892 There are more than one lakh lines like this.  60.023605 ­43.331116 59.972763 ­43.358894 These are x,y co­ordinate points.  59.928326 ­43.395832 59.903320 ­43.501945 Simply says, these are Latitude and  59.954636 ­43.488258 Longitude values of the whole [real] world. 59.914711 ­43.572777 59.947212 ­43.724716 59.877213 ­43.653885 59.804436 ­43.849724 59.790276 ­43.902222 59.811661 ­44.006950 59.800545 ­44.061943 59.813538 ­44.109722
  23. 23. My  Hacks On Cdat Map
  24. 24. Over World
  25. 25.   Over  India
  26. 26. My  Construction On            Cdat India Map
  27. 27. Finally
  28. 28. Our India
  29. 29. Now we have to save as the modified  out.txt  file                   i.e WorldContinent.shp's  text file in the name of                              “data_continent_other7” in the path                                           “/home/arul/PCMDI_GRAPHICS/” v.plot( data,cf_asd , continents=6 )
  30. 30. #sample2.py import vcs, cdms2, cdutil, time, os, sys import time v = vcs.init() filepath = os.path.join(sys.prefix,'sample_data/clt.nc') cdmsfile = cdms2.open( filepath ) cf_asd = v.getboxfill( 'ASD' ) cf_asd.datawc(1e20,1e20,1e20,1e20)  cf_asd.level_1=1e20         cf_asd.level_2=1e20          cf_asd.color_1=240         cf_asd.color_2=240   #data = cdmsfile('clt', longitude=(­180, 180), latitude = (­180., 180.)) # For  the world data = cdmsfile('clt', longitude=(60, 100), latitude = (5., 40.))   v.plot( data,cf_asd, continents=6 )
  31. 31.  Corrected India Map in Cdat
  32. 32.  Corrected India region in Cdat­World Map
  33. 33.   Isolines
  34. 34.   Isolines ­ Contour ­ Isotherm ­ Isobar
  35. 35. What is Contour ? Contour is line drawn on a map connecting points of equal height . Contour lines (also isolines) connect a series of points of  equal elevation and are used to illustrate topography, or  relief  on a map.  They show the height of ground above Mean Sea Level  (M.S.L.) in either feet or meters and can be drawn at any  desired interval. 
  36. 36.   What is Isotherm ? An isotherm ( meaning 'heat') is a line that connects  points on a map that have the same temperature.   Therefore, all points through which an isotherm  passes have the same temperatures at the time  indicated.
  37. 37.   What is Isobar ?  A line of constant pressure. Isobars are found ONLY  on surface charts.  They most commonly connect lines of equal pressure  in the units of millibars.  High pressure isobars generally occurs with isobars  above 1010 mb while low pressure isobars occur with  lower than 1010 millibars.
  38. 38.   What are the Uses of Isotherm ? Isotherms are used to find regions with           * Warm air advection              * Cold air advection  * Short waves * Fronts * Temperature gradient boundaries    and  * Instability zones.  They are most commonly used at pressure  surfaces below 500 millibars and on surface charts.
  39. 39. Isolines in Cdat
  40. 40. Iso Lines Over India Map
  41. 41. CDAT User : How can a user create their own Isolines  on cdat map?
  42. 42. CDAT User : Generally we can't create our own isolines in  cdat map. We can set only levels on isolines.
  43. 43. levels = [10,20,30]
  44. 44.      Reason is  . . . 
  45. 45. NetCDF file
  46. 46. What is NetCDF File ? NetCDF (network Common Data Form) is a set of software libraries and machine- independent data formats that support the creation, access, and sharing of array-oriented scientific data.
  47. 47. Purpose of NetCDF (.nc)File The main purpose of netCDF is to protect the user from having to know the details of how the data is stored in the netCDF file. Cdat have clt.nc file which is reason to create isolines on map.
  48. 48. My Project is going to create our own isolines on cdat map.
  49. 49. How to read/write NetCDF  (clt.nc) file ?
  50. 50. $ sudo apt-get install netcdf-bin To convert .nc binary into editable text $ ncdump clt.nc > clt.cdl To generate clt.nc from edited clt.cdl file $ ncgen -b clt.cdl
  51. 51. What is My Project ? My Project going to create the isotherm lines, which will be plot on India Cdat Map. We have 4 processes to do this . . . .
  52. 52. Process 1:   1.1 WebScrape the current temperature and  barometer (millibar) of all over cities in India and  its surroundings countries from the Internet. 1.2 Store the city name, temperature, millibar  into the file.
  53. 53. Process 2: 2.1 Combine the temperature and mb values with  latitude and longitude of corresponding cities, which  is already collected info file. 2.2  Make decision and covert lat into 4 intervals &  lon into 5 intervals
  54. 54. Process 3: 3.1  Create the binary iso.nc file which contains  current temperature values along with lat & lon.  3.2  Move the “iso.nc” to the cdat location in our  system.
  55. 55. Process 4: 4.1  Run the “isotherm.py” to create our isolines on  cdat India Map.  4.2  E­Mail to us with the attachment of the output  image, which is created by “isotherm.py”
  56. 56. To automate all the 4 processes  we may use “crontab”  to get isotherm update on India  for every one hour or . . .
  57. 57. Data Flow Diagram For Generating Isothermal Lines From Google Temperature Google Web Scraping Temperature Program Values Store the Google Temperature Values into the File Draw Isothermal Isothermal Lines Lines from the On Cdat Map File Values
  58. 58. Before going to Demo . . .
  59. 59.  On 12 th Mar 2010 isotherm lines on India from  1 pm to 11 pm
  60. 60.                1 pm
  61. 61.   4 pm
  62. 62. 5 pm
  63. 63. 6 pm
  64. 64. 7 pm
  65. 65.   8 pm
  66. 66.  9 pm
  67. 67.  10 pm
  68. 68. 11 pm
  69. 69. 12 am
  70. 70. Demo . . . !
  71. 71. Coding . . .
  72. 72. Applications :   By the visualization of Isothermal lines on map, we can  analyses and obtain the temperature and pressure  values. Using this we can analysis/predict the climate changes.   
  73. 73. Applications :  .   Advection ­ The horizontal transfer of  heat         Forecaster ­  Someone who makes  predictions of the future           
  74. 74. Applications of isolines :            ­By Meteorologist Jeff Haby Q1. What is meteorologically significant about isobars or  isohypses being closely spaced? Answer: A forecaster can determine the amount of thermal  advection (temperature advection). Closely spaced contours  indicate stronger wind.    Source : http://www.theweatherprediction.com/basic/isopleths/
  75. 75. Applications of isolines :            ­By Meteorologist Jeff Haby Q2. Negative thickness advection is lower values of  thickness moving toward a fixed point. How can this be  determined by examining a thickness chart? Answer: If height contours or isobars are overlaid on the  thickness field, a forecaster can determine the speed and  direction cold air will have. If the lower thicknesses are  advected by the height contours or isobars toward a fixed  point, that fixed point will experience a cooling of weather.    Source : http://www.theweatherprediction.com/basic/isopleths/
  76. 76. Applications of isolines :            ­By Meteorologist Jeff Haby Q3. In feet and meters, what is the average height of the  850, 700, 500 and 300 mb surfaces? Answer: 850 mb (1,500 meters, 5,000 feet) 700 mb (3,100 meters, 10,000 feet) 500 mb (5,500 meters, 18,000 feet) 300 mb (9,300 meters. 30,000 feet)    Source : http://www.theweatherprediction.com/basic/isopleths/
  77. 77. Applications : Isallobar / Height change contours­  A line of equal pressure change. They  are used to forecast the propagation of low  and high pressure systems       
  78. 78. Applications of isolines :            ­By Meteorologist Jeff Haby Q4. How are isallobars significant to weather forecasting? Answer: They give the indication of pressure change. Lows  tend to move toward the region with the greatest height falls.  Values tell a forecaster if a low or high is increase or  decreasing in intensity..    Source : http://www.theweatherprediction.com/basic/isopleths/
  79. 79.   THANK YOU

×