Panoply从入门到精通
若为雄才
科学是一种主义，一种精神，一种思想武器。2022-03-08 15:46
1 Panoply的简要介绍
Panoply是一款由美国国家航空航天局(NASA)下属的戈达德航天研究所(GISS)基于Java所开发的简易可视化软件。可以用于查看和绘制地球科学领域常用的netCDF, HDF, GRIB等数据格式。Panoply支持Macintosh, Windows, Linux三大PC操作系统。其中Windows端可实现一键打开netcdf文件。
参考资料：Panoply的首页https://www.giss.nasa.gov/tools/panoply/
2 下载和安装Java环境和Panoply
Panoply需要计算机安装Java Runtime Enviroment 9及以上版本才可运行
2.1 名词解释
Java是一款由已被Oracle甲骨文公司收购的Sun公司开发的面向对象的编程语言。
Java SE Development Kit ：简称 JDK ; SE ：Standard Edition标准版本之意; 中文名为“Java标准版开发工具包”；主要面向的用户为开发者；可以认为JDK中包含了JRE
Java Runtime Enviroment：简称JRE；中文名为“Java运行环境”；主要面向的用户为不需要会编程的计算机使用者；理论上只需要JRE即可运行Panoply，但是JRE更新太过频繁，故推荐安装JDK
参考资料：甲骨文公司的Java首页https://www.oracle.com/cn/java/
2.2 下载安装Java SE Development Kit
首先下载安装Java SE Development Kit xx.x.x，推荐安装网页中靠前的最新版本，最新版本目前均只有64位版本可供选择 (Windows下有exe格式、MSI格式、zip压缩包可供选择，推荐MSI)
接着在计算机适宜的路径下安装Java SE Development Kit xx.x.x
2.3 下载安装Panoply
到Panoply的下载页面进行下载(Windows下只有zip压缩包可供选择)
解压下载好Panoply的zip文件到“合适位置”(基于Java开发的许多软件并不需要安装，打开exe即可运行，可以手动创建快捷方式到桌面)，可尝试在Panoply内打开netcdf文件
至此，安装过程已经完成。
注意：Panoply的小版本更新非常频繁，且无法在软件内更新，必须要再下载一次新版本。每次新版本的特性都难以察觉，故不建议更新，三四年更新一会也没啥问题。
3 用Panoply打开并浏览netcdf文件
随便选一个已经下载好的netcdf文件，右击选择打开方式
下拉到最后，点击“在这台电脑上查找其他应用”,记得一定要勾选上“始终使用此应用打卡.nc文件”
找到前文提到的“合适位置”，选中Panoply.exe
点击打开，即可看到该文件下的变量。(有时只是打开软件，还需在软件内选择数据文件)这里lat，lon分别表示纬度和经度，time表示时间，level表示水层，故以上变量均为一维自变量。vwnd风速是一个四维变量，可用于地图投影的二维制图。
双击type为Geo2D的变量，选择用默认的经纬地理参考系，点击create
此时即可一键生成二维地理制图，通过下方Array(s)、Scale、Grid等选项卡可进行修改显示时间、投影类型、网格化等操作
4 如何精通Panoply？
Panoply本质上只是一个轻量化的地球科学可视化软件，很多时候难以胜任科研制图的精细要求，只能作为MATLAB、Python等编程可视化工具的补充，因此精通Panoply的意义不大。
4.1 官方教程
“任何一款软件、数据，官方教程都是最好的学习材料。”
NASA-GISS官方提供了较为全面的教程，可在Panoply内点击Help选项卡，再点击Go to Website Help
或者在Panoply网站主页下拉点击"Help: Links to Panoply How-To's"
此时即跳转到
可以看到Panoply的官方教程页面只提供了第三方的视频版和文字版，在本文把它们翻译罗列出来如下，可见Panoply确实做不出复杂的数据处理(比如傅里叶变换~)
Panoply Help页面Panoply帮助页面最近无法查看
你也许可以在下面这些第三方的Panoply指南和诀窍中获得帮助:
NASA-EOSDIS提供的教程 — 发布在Youtube上的视频Create Difference Maps for NASA Data w/Panoply, Giovanni & Excel
NASA-GES DISC提供的教程 — How-To's
4.2 更换色标和海岸线国界线
回到Panoply首页，可以看到Color Tables and Map Overlays下可以额外下载色标和岸线国界之类的图层
Color Tables and Map Overlays从4.0版本开始，标准的色标和图层已经放在Panoply软件内了，额外的色标和图层可以自行添加使用
5 相关问题及引申问题5.1 什么是netcdf格式文件?有哪些途径可供获取？
NetCDF(network Common Data Form)网络通用数据格式是由美国大学大气研究协会（University Corporation for Atmospheric Research，UCAR)的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开发的，是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码标准。NetCDF广泛应用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球物理等诸多领域。用户可以借助多种方式方便地管理和操作 NetCDF 数据集。——百度百科对netcdf的介绍
Unidata上对netcdf的介绍(大概知道一点就行了)
netcdf的wiki(大概知道一点就行了，这里是最全的介绍)
第二个问题可以独立再水一篇博客
5.2 Panoply总共支持哪些数据格式?
5.3 总共有多少种软件支持浏览或处理或可视化netcdf文件？
Software for Manipulating or Displaying NetCDF Data
5.4 NASA-GISS总共开发有哪些软件？该单位是否有数据产品?
5.5 Panoply的默认色标似乎很好看，额外色标也很丰富，如何将之在MATLAB，Python等编程平台复现？
不知道，但是气象家园上有利用NCL色标作为MATLAB色标的案例，也许可行
5.6 什么是OPeNDAP？Level 2 GPM DPR数据？GRIB格式的NLDAS数据？KMZ格式？
NASA-EARTH-DATA对OPeNDAP的介绍(作者没看过😅) https://earthdata.nasa.gov/collaborate/open-data-services-and-software/api/opendap
不知道
不知道
5.7 学术领域还有哪些软件是基于Java开发的？也是像Panoply这样必须实现安装JDK或者JRE，打开exe即用，无法在软件内更新是吗？
文献信息可视化软件VOSviewr
文献信息可视化软件CiteSpace
是的
5.8 NASA-EOSDIS, NASA-GES DISC, NASA-GISS分别是什么机构，具体职能是什么？
NASA-EOSDIS https://earthdata.nasa.gov/eosdis/daacs/gesdisc
NASA-GES DISC https://earthdata.nasa.gov/eosdis
NASA-GISS https://www.giss.nasa.gov/
5.9 中文环境下有哪些原创性教程？(英文环境下官方的教程就够了)bilibili：
学习备忘录/ 如何使用WRFDomainWizard以及利用panoply简单处理nc文件
傻瓜式气象绘图软件Panoply教程(1)--安装与基本操作
可见Panoply在海洋科学、大气科学领域比较实用，其最大的意义就是快速查看nc文件，可以与Python这类编程软件互补，深受做模式的、Python用户喜爱。
YouKu：
在此视频中，作者采用的是月球数据，这说明Panoply和nc格式文件在天文领域也有应用。youku并不是个太好的信息源
气象家园：
气象家园上最早的Panoply介绍发表于2013年，是本人在中文互联网上能找到的最早的介绍帖子，可见气象家园的信息积累有多么深厚。
知乎：
我个人比较喜欢它选中变量就能快速出图，不需要像matlab那样敲代码，同时有很多好看的colormap，并且内置很多的图形调整功能，可以快速做出好看的插图。
在应用中感觉到唯一的不足是，如果是全球数据中选取指定区域效果很不好，建议这个软件用来大体看一下数据的分布情况（像我跑模型就可以快速查看模型输出结果的质量，不需要码出代码才能看），准确作图还是用其他软件。当然如果用的好，这个软件还是很强大的。——科研向——海洋科学（物理海洋）专业可视化软件综述
ncBrowser这个软件是我的导师一直在用的，这个和panoply我是一起用的。相较于panoply，优点是可以不停放大画出来的图片。不过这个软件好像比较旧，功能不如Panoply丰富。安装的话可能需要科学上网+FTP方式——科研向——海洋科学（物理海洋）专业可视化软件综述
6 后记
Panoply是一个非常功能非常简单的软件，本文旨在借由介绍这么一个简易软件对所有相关信息进行有效整合。
7 作者信息
作者：若为雄才
联系邮箱：wjs@outlook.at
2021年12月23日
