グリブ

GRIB ( GRIDded BinaryまたはGeneral Regularly-distributed Information in Binary form ^{[1] ) は、}気象学で履歴および予測の気象データを格納するために一般的に使用される簡潔なデータ形式です。これは、世界気象機関の基本システム委員会によって標準化され、WMO マニュアル No.306 に記載されている番号 GRIB FM 92-IX で知られています。現在、GRIB には 3 つのバージョンがあります。バージョン 0 は、TOGA などのプロジェクトによって限定的に使用されていましたが、現在は運用されていません。第 1 版 (現在のサブバージョンは 2) は、数値天気予報(NWP) 出力用に、世界中のほとんどの気象センターで運用されています。GRIB 第 2 版と呼ばれる新しい世代が導入され、データは徐々にこの形式に移行しています。第 2 世代 GRIB の一部は、Meteosat Second GenerationのEumetcastで配信される派生製品に使用されています。別の例としては、NAM (North American Mesoscale) モデルがあります。

GRIB ファイルは 2D データの自己完結型レコードのコレクションであり、個々のレコードは他のレコードや全体的なスキーマへの参照がなく、意味のあるデータとして独立しています。そのため、GRIB レコードのコレクションは相互に追加することも、レコードを分離することもできます。

各 GRIB レコードには、レコードを説明する部分 (ヘッダー) と実際のバイナリ データ自体の 2 つのコンポーネントがあります。GRIB-1 のデータは通常、スケールとオフセットを使用して整数に変換され、その後ビット パックされます。GRIB-2 では圧縮も可能です。

GRIB は航空データ形式 (ADF) に取って代わりました。

世界気象機関 (WMO) の基本システム委員会 (CBS) は 1985 年に会合を開き、GRIB (GRIDdded Binary) 形式を作成しました。データ管理作業部会 (WGDM) は 1994 年 2 月に大幅な変更を行った後、GRIB 形式の改訂版 1 を承認しました。GRIB エディション 2 形式は 2003 年にジュネーブで承認されました。

出典: ^[2]

GRIBにはGRIBレコードのコレクションを記述する方法はありません

• 各レコードは独立しており、GRIBライターの意図したスキーマを参照する方法はありません。
• レコードを、それらが派生された多次元配列に結合する確実な方法はありません。
• データの意味を記述するために外部テーブルを使用します。
• センターがローカル テーブルを公開するための信頼できる場所がありません。
• ローカル テーブルのバージョン管理方法が一貫しておらず、正しくありません。
• WMO テーブルの機械可読バージョンはありません (現在 GRIB-2 では利用可能ですが、GRIB-1 では利用できません)

GRIB 1 ヘッダーには 2 つの部分があります。1 つは必須 (製品定義セクション - PDS)、もう 1 つはオプション (グリッド記述セクション - GDS) です。PDS には、データの作成者 (研究 / 運用センター)、関連する数値モデル / プロセス ( NWPまたはGCM )、実際に保存されるデータ (風、温度、オゾン濃度など)、データの単位 (メートル、圧力など)、データの鉛直システム (一定高度、一定圧力、一定温位温度)、およびタイムスタンプが記述されます。

データの空間構成の説明が必要な場合は、GDS も含める必要があります。この情報には、スペクトル (発散と渦度の高調波) とグリッド データ (ガウス、XY グリッド)、水平解像度、および原点の位置が含まれます。

GRIB ファイルを利用するアプリケーション ソフトウェア パッケージが数多く作成されています。これらは、コマンド ラインユーティリティからグラフィカル視覚化パッケージまで多岐にわたります。

• ATMOGRAPH ModelVis GRIB 1 と GRIB 2 の両方のデータ形式をデコードして表示できる商用数値気象モデルデータ視覚化ソフトウェア
• ArcGISは市場をリードするGISソフトウェアです
• Expedition – Expedition は、セーリングナビゲーションおよび天気予報アプリケーションです。多くのソースからの Grib 表示とダウンロードは無料です。
• [1] cfGribはECMWFのecCodesをベースにした最先端のPython用grib解析ツールです。
• Panoply は、netCDF、HDF、GRIB、その他のデータセットから地理参照配列やその他の配列をプロットするクロスプラットフォーム アプリケーションです。
• WGRIB GRIB1 ファイルを操作、インベントリ、デコードするためのコマンドラインベースのプログラム
• GrADS、GRIB1およびGRIB2ファイルを直接処理する無料のコマンドラインベースのデスクトップアプリケーション^[3]
• Picogrib GRIB 1 C言語（FORTRAN呼び出し可能）の無料デコードパッケージ。ECMWF GRIBEXルーチンとある程度互換性があります。
• NCEP は、GRIB 1 形式のデータをデコードおよびエンコードするためのフリー ソフトウェア (C および FORTRAN ライブラリ) をコード化します。
• NCEP は、GRIB 2 形式のデータをデコードおよびエンコードするためのフリー ソフトウェア (C および FORTRAN ライブラリ) をコード化します (一部のテンプレートのみ)
• JGrib - Jgrib は、Java で GRIB ファイルを読み取るための無料ライブラリです。
• Meteosatlib - Meteosatlib は、衛星画像をさまざまな形式に変換するためのフリーソフトウェア C++ ライブラリおよびツール セットです。GRIB データの読み取りと書き込みが可能で、GRIB エンコード/デコード ライブラリはスタンドアロンで使用できます。
• 一般的な数学、統計、プレゼンテーションアプリケーションであるMathematicaは、GRIBファイルを直接処理し、多くの投影法でマッピングすることができます。
• NCARコマンド言語を使用すると、GRIB データを読み取り、分析および視覚化できるほか、他のグリッド データ形式に変換することもできます。
• PyNIO は、netCDF をモデルにしたインターフェースを使用して、さまざまなデータ形式への読み取りおよび/または書き込みアクセスを可能にするPython プログラミング言語モジュールです。
• degrib (別名 NDFD GRIB2 デコーダー) は、GRIB 1 および GRIB 2 ファイルのリーダーです。
• wgrib2 は GRIB 2 ファイルのリーダーです。
• GRIB API Archived 2017-10-04 at the Wayback Machineは、ECMWF で開発された、GRIB エディション 1 および 2 のデータをデコードおよびエンコードするAPIです。注: このパッケージは現在、GRIB API のスーパーセットである ecCodes に置き換えられています。便利なコマンドライン ツール セット Archived 2017-08-27 at the Wayback Machineも含まれています。ECMWF では、プロット パッケージ Magics Archived 2019-10-16 at the Wayback Machineと、 GRIB ファイルを処理/視覚化するためのMetviewワークステーション/バッチ システムも提供しています。
• QGIS - QGIS は、GRIB ファイルを視覚化できるグラフィカルなオープン ソース ソフトウェアです。
• Ugrib – Ugrib は、GRIB 1 ファイルの読み取り用に設計された無料のグラフィカル GRIB ビューアです。また、GRIB.US の Web サイトは、天気予報における GRIB データの慎重かつ安全な使用に関する教育を提供することも目的としています。このリンクは、2017 年 5 月 20 日現在機能していません。
• SmartMet - SmartMet は、GRIB データを読み取り、書き込み、視覚化する Windows ツールです。
• Xconv/Convsh – Xconv は、グリッド化されたデータを表示および変換するためのグラフィカル ツールであり、ほとんどのオペレーティング システムで使用できます。Convsh は、コマンド ライン版です。
• NetCDF-Java 共通データ モデルは、GRIB 1 および GRIB 2 ファイルを読み取ることができる Java ライブラリです。
• zyGrib は、GRIB 1 および GRIB 2 (v8.0 以降) ファイルをダウンロードして表示するための Linux、Mac OS X、Windows (GPL3、Qt) 用のグラフィカル ソフトウェアです。
• XyGrib は zyGirb 8.0.1 のフォークとして始まりました。これはマルチプラットフォーム ソフトウェアでもあります。
• GDAL は、地理空間データ用の人気のオープンソースの読み書きライブラリです。
• PredictWind Offshore アプリは、衛星または SSB 接続で予測 GRIB データをダウンロードする必要がある沖合に向かう船舶向けに設計されたマルチプラットフォーム アプリです。
• LuckGrib は、船員やその他の気象愛好家向けに設計された、 macOS、iOS、iPadOSで利用可能なアプリです。LuckGrib では、多くの GRIB 気象モデルに簡単にアクセスできます。さらに、いくつかの海流および波モデルも提供されています。データは、インターネット、衛星、または電子メール経由でダウンロードできます。
• PyGrib GRIB 1 および GRIB 2 形式の読み取りと書き込みを可能にする Python 言語拡張モジュール。
• PolarView GRIB ビューアを含むナビゲーション アプリケーションで、GRIB 1 と GRIB 2 の両方をサポートします。PolarView には、NOAA の GFS (風/気圧)、NWW3 (波高/方向)、および RTOFS (大西洋海流) データ用の GRIB ダウンロード サービスが含まれています。Linux、Mac、および Windows で使用できます。
• OpenCPN オープンソース チャート プロッター / 海洋ナビゲーター。日々の航行や事前の航路計画に。(注: GRIB サポートはバージョン 1.3.5 ベータ版以降で利用可能です)
• CDO (Climate Data Operators) は、GRIB をサポートする地球科学データの分析ツールです。
• IDV は、GRIB1、GRIB2、および NetCDF ファイルの視覚化と分析を行う、気象指向のプラットフォームに依存しないアプリケーションです。
• SoftwareOnBoard チャート上に GRIB オーバーレイを含む Windows 用の海洋ナビゲーション アプリケーション。
• GribAE WGRIB 用のフリーウェア Windows インターフェース。
• qtVlm は、Linux、Windows、Mac、Android、RaspberryPi、iOS 用の無料ソフトウェアで、GPS およびルーティング機能とのインターフェイスを備えています (+ 仮想セーリング ゲーム VLM とのインターフェイス)
• PyNDFD は、米国国立気象局からリアルタイムの予報データを取得するためのオープンソースの Python モジュールです。GRIB 形式のデータはキャッシュされ、解析され、開発者が数十の最新の天気予報変数にアクセスできるようになります。データは、米国内の任意の座標について、今後 7 日間利用できます。
• Weather4D このアプリケーションは、GRIB ファイル (約 35 種類の天気/波/流れのモデルが利用可能) を処理して、3D HD でアニメーション化できる天気予報を作成します。「ルーティング」バージョンでは、選択したモデルと極データに基づく天気ルーティング機能、位置管理も提供されます。「ルーティング & ナビゲーション」バージョンでは、NMEA インターフェイス、AIS、海図、計器パネル、トラック記録などのナビゲーション機能が追加されます。
• glgrib このアプリケーションは、OpenGL を使用して GRIB2 フィールドを表示します。ラスター、等高線、ベクター、カラーバー、マップスケール、海岸線、境界線。緯度/経度、ランバート、ガウス グリッド。フィールドをインタラクティブに表示できます (移動、ズームなど)。高解像度フィールド (2.5 km および 1.25 km グローバル) は、glgrib を使用して表示されています。

次のようないくつかのiOSアプリが GRIB 形式をサポートしています。

• iGrib (現在は廃止)
• ポケットグリブ
• ウェザートラック
• 天気4D
• PredictWind オフショア アプリ
• ラックグリブ
• qtVlm
• マズ

次のようないくつかのAndroidアプリが GRIB 形式をサポートしています。

• ポケットグリブ
• qtVlm
• セイルグリブ
• 天気4D
• PredictWind オフショア アプリ

• 共通データフォーマット(CDF)
• 階層データ形式(HDF)
• ネットCDF
• PP形式
• 地球予測システム
• 卒業生

• WMO のコード No 306 に関するマニュアル
• コードマニュアル第1巻2号から抜粋した表
• GRIB エディション 1
• GRIB 第2版 (2003年1月)
• GRIB Edition 2 (バイナリのみ 2003 年 11 月)
• カナダ環境省のGRIBデータ
• NCEP オフィスノート 388、GRIB1
• GRIB API とは何ですか?
• ecCodesとは何ですか?
• BUFRとGRIBがデータのアーカイブに適しているかどうかについて