Formato de Dados Meteorológicos
Autor: Cristiano Prestrelo | Publicado: 2016-10-23T14:22:00-02:00



Existe alguns tipos de dados que são facilmente encontrados no dia a dia dos estudos Meteorológicos, entre eles destacam-se: GRIB, netCDF e HDF. Duas características importante comuns a estes dados é que eles são portáteis e auto-descritivos. Portáteis pois podem ser manipulados em qualquer máquina (AMD, Intel, ...) e em qualquer sistema (Windows, Linux, ...). Auto-descritivos pois podem ser examinados e lidos por qualquer software (apropriado) sem que o usuário saiba detalhes estruturais do arquivo. Além disso, informações adicionais sobre os dados, chamada de “metadado (dado sobre dado)” pode ser incluída no arquivo. Metadados típicos podem incluir informações textuais sobre o conteúdo e sobre as unidades de cada variável (ex., “Temperatura” e "C") ou informações numéricas que descrevem as coordenadas (p.e., tempo, nível de altura, latitude e longitude) que se aplicam as variáveis.



O formato destes dados tem evoluído ao longo do tempo com o objetivo de atender as necessidades da comunidade científica e civil. Por isso, alguns formatos possuem várias versões anteriores. Infelizmente para as pessoas que utilizam estes dados, as versões mais recentes nem sempre são compatíveis com as versões anteriores, apesar de fazer parte do mesmo formato de dado (e com mesma nomenclatura). Esta característica tem gerado confusão e críticas por parte dos usuários, pois a cada versão lançada exige uma adaptação necessária.


Os dados mais conhecidos são:

GRIB1: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GRIdded Binary (Edition 1), World Meteorological Organization

GRIB2: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;GRIdded Binary (Edition 2), World Meteorological Organization

netCDF3: &nbsp; &nbsp; &nbsp; Network Common Data Form, (Version 3.x), Unidata (UCAR/NCAR)

netCDF4: &nbsp; &nbsp; &nbsp; Network Common Data Format, (Version 4.x), Unidata (UCAR/NCAR

HDF4: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Hierarchical Data Format, (Version 4.x), &nbsp;NCSA/NASA

HDF4-EOS2: HDF4-Earth Obseving System, (Version 2; georeferenced data)

HDF5: &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Hierarchical Data Format, (Version 5.x), &nbsp;NCSA/NASA

HDF5-EOS5: HDF5-Earth Obseving System, (Version 5; georeferenced data)

GeoTIFF: &nbsp; &nbsp; &nbsp; Georeferenced raster imagery


Existe uma pequena diferença entre netCDF/HDF/HDF-EOS e GRIB, no caso do primeiro conjunto de dados estamos falando de formatos de arquivos de dados enquanto que no caso do GRIB é um formato específico de gravação de dados. Os tipos de arquivos netCDF/HDF/HDF-EOS são formatos de arquivos que possuem regras sobre o conteúdo de cada arquivo. Por exemplo, no caso dos arquivos NetCDF uma regra existente é que todos os nomes das variáveis devem ser exclusivas (isto é uma regra). No caso do HDF ele permite que multiplas variáveis possuam mesmo nome, porém as variáveis devem estar em diferentes “grupos” de variáveis. Esses “grupos” podem ser complicados, mas de forma simples pode ser comparado ao sistema de diretório do Linux (ou pastas do Windows). No caso dos dados tipo GRIB, cada registro do GRIB-1 (aka, 'message') contém informações para duas dimensões horizontais (p.e., Latitude e Longitude) para um tempo e um nível. Já os arquivos GRIB-2 permite que cada “registro” contenha várias grades e níveis para cada tempo. Portanto, um conjunto de “registros GRIB” é chamado de “arquivo GRIB”. Diferente dos arquivos netCDF/HDF/HDF-EOS os arquivos GRIB não possuem regras que determinem a ordem deste conjunto de “registros GRIB” (p.e., estes registros podem estar em ordem cronológica aleatório).





Um exemplo da estrutura de grupos que contém um arquivo HDF.






NetCDFType



Segue uma lista de exemplos de como ler e escrever estes tipos de dados utilizando o NCL.

Neste link você pode ver outro conjunto de scripts NCL para ler alguns dados específicos.

Mais detalhes:



netCDF
HDF
GRIB
Binary
Arquivo Texto (ASCII)



Fonte: NCAR.

Boa Sorte e Bom Trabalho a Todos!