Transcript Généralité sur les Codes Déterminés par des Tables Joël Martellet Plan  Auto-description  Structure des Codes  Tables BUFR et CREX  Aspects communs à.

Généralité sur les Codes
Déterminés par des Tables
Joël Martellet
Plan
 Auto-description
 Structure des Codes
 Tables BUFR et CREX
 Aspects communs à BUFR et à CREX
 Différences entre BUFR et CREX
Codes Déterminés par des Tables
• GRIB 1- Données traitées sous forme de valeurs aux
points de grille exprimées en binaire.
• GRIB 2 – Information générale de distribution
régulière sous forme binaire
– Prévision, analyse, climatologie, images satellite
• BUFR – Forme universelle de représentation binaire
des données météorologiques.
– Observations, produits des satellites, des radars
• CREX – Code de caractères pour la représentation et
l’échange de données.
– Un BUFR simplifié et humainement lisible
– Observations, information (e.g. Cyclones
Tropicaux)
Structure générale
Les Codes
Définis par
des Tables
ont en
général
cette
structure

• Indicateur: GRIB/BUFR/CREX
• Identification: Date, heure, origine,
numéro d’édition, numéro de version des
tables ...
• Section facultative: e.g. plus de Metadonnées, données privées …
• Section de description des données:
Quelle sorte de données suit (pointeurs
vers les Tables du Manuel qui identifient
les données transmises= numéros
d’élément)?
• Section des données: les données
sont ici
• Fin: “7777”
Structure de BUFR et CREX
• BUFR
SECTION
SECTION
SECTION
SECTION
SECTION
SECTION
0
1
2
3
4
5
Section Indicatrice
Section d’identification
(Section facultative)
Section de Description des données
Section des données
Section de fin
• CREX
SECTION 0 Section Indicatrice
SECTION 1 Section de Description des données
SECTION 2 Section des données
SECTION 3 (Section facultative)
SECTION 4 Section de fin
Quelques aspects
• Les données sont auto-définies: type,
contenu, édition, longueurs des sections etc.
• Les données d’en-tête sont toujours à des
positions fixes pour un accès rapide sans
décodage = structure fixe
• Les données binaires (GRIB et BUFR) ne sont
pas lisibles
• La section facultative peut contenir n’importe
quoi, tout ce que veut y mettre l’auteur du
message.
La section fondamentale:
• C’est la Section de description des données.
• Elle contient une liste de numéros de
descripteurs qui correspondent à des entrées
dans les Tables consignées dans le Manuel
des codes.
• Chaque entrée dans une des Tables du
Manuel définit un paramètre (ou un ensemble
de paramètres) avec ses (ou leurs)
caractéristiques: unité, échelle, largeur du
champ.
• Cela définit le format attendu du paramètre
qui sera transmis dans la Section des
données.
Considérer les Tables BUFR (CREX) consignées
dans le Manuel des Codes officiel de l’OMM:
• Tous les descripteurs listés dans la Section de
Description des données du message réfèrent une
entrée dans une des Tables du Manuel:
• soit de la Table B – Liste des descripteurs d’élément
– Ils commencent avec ‘0’ (BUFR), ‘D´(CREX) ; e.g.
température, pression, etc.
• ou de la Table C – Descripteur d’opération
– Ils commencent avec ‘2’ (BUFR), ‘C´(CREX) ; e.g.
changement d’échelle, indicateurs de qualité
suivent (BUFR seulement), etc.
• ou de la Table D – Descripteur de Séquence
– Ils commencent avec ‘3’ (BUFR), ‘D´(CREX) ; e.g.
séquence de la date, des coordonnées, etc.
Table B
Exemple:
0 20 082
Descripteur
d’élément
Part du segment
libre de nuage
Entrée
dans la
classe
Classe 20,
phénomènes
observés
%
Unité
Nom de
l’élément
0
0
7
Valeur de
Référence
Largeur du
Echelle champ de
la donnée
(bits)
Table B
Autre exemple:
0 07 010
Niveau de vol
Descripteur
d’élément
Entrée
dans la
classe
Classe 07,
Position
(verticale)
m
Unité
Nom de
l’élément
0 -1024 16
Valeur de
Référence
Largeur du
Echelle champ de
la donnée
(bits)
Extrait de BUFR/CREX Table B
Class 12 - Temperature
TABLE
REFERENCE
F
0
0
0
0
0
0
0
0
X
12
12
12
12
12
12
12
12
Y
001
002
003
004
005
006
007
011
0
12
012
BUFR
CREX
TABLE
ELEMENT NAME
Temperature/dry-bulb temperature
Wet-bulb temperature
Dew-point temperature
Dry-bulb temperature at 2 m
Wet-bulb temperature at 2 m
Dew-point temperature at 2 m
Virtual temperature
Maximum temperature, at height and over
period specified
Minimum temperature, at height and over
period specified
UNIT
SCALE
REFERENCE
VALUE
DATA
WIDTH
(Bits)
UNIT
SCALE
DATA
WIDTH
(Characters
)
K
K
K
K
K
K
K
K
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
12
12
12
12
12
12
12
12
°C
°C
°C
°C
°C
°C
°C
°C
1
1
1
1
1
1
1
1
3
3
3
3
3
3
3
3
K
1
0
12
°C
1
3
Rappel sur la représentation binaire
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Bits, Plage de valeurs, champ:
1 0-1
0,1
2 0-3
00(0),01(1),10(2x1=2),11((2x1)+1=3)
3 0-7
000(0),001(1),010(2),011(3),100(2x2=4),
101((2x2)+1=5),110,111((2x2)+(2x1)+1=7)
4 0-15 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0110, 0111,
1000,…,1111
5 0-31 00000,00001,00010,……..,11110,11111
6 0-63 etc..
7 0-127
8 0-255
9 0-511
10 0-1023 0000000000,…….,1111111111
Etc..
VALEUR DE REFERENCE (BUFR)
• Dans BUFR, il n’y a pas de valeur négative:
– On a des champs de bits,
– Et si tous les bits sont à un cela veut dire
valeur manquante,
– Donc on a introduit des valeurs de
référence (plus grande valeur négative
possible) que l’on retranche avant
l’encodage de la valeur du paramètre pour
obtenir toujours une valeur codée positive.
Pour CREX:
• On ajoute devant la valeur du paramètre
représenté un signe moins pour les valeurs
négatives.
• Il n’y a donc pas besoin de valeurs de
référence pour CREX.
• Exemple: -5.4° sera codé: -054
Echelle, (valeur de) référence et champ
Encodage:
valeur = (obs x [10(”échelle”)]) - “référence” (sur le
nombre de bits du champ)
e.g.: Avec une échelle=1, valeur de référence=-50,
largeur du champ=7 bits
alors, si l’obs.=1.3, la valeur encodée est 63 (IL N’Y
A PAS DE VALEUR NEGATIVE DANS BUFR!)
Cela permet des obs. de -5.0 à +7.6, par pas de 0.1
Décodage:
Obs. = (valeur + “référence”) ÷ [10(”échelle”)]
e.g.: Avec une échelle =-2, référence=5, champ 4
alors, si la valeur=14, l’obs. décodée est 1900.
Extrait de BUFR/CREX Table B
Class 05 - Location (horizontal -1)
TABLE
REFERENCE
F
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
X
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
05
Y
001
002
011
012
021
022
030
031
033
034
036
040
041
042
043
044
052
053
TABLE
ELEMENT NAME
Latitude (high accuracy)
Latitude (coarse accuracy)
Latitude increment (high accuracy)
Latitude increment (coarse accuracy)
Bearing or azimuth
Solar azimuth
Direction (spectral)
Row number
Pixel size on horizontal – 1
Along track row number
Ship transect number according to SOOP
Orbit number
Scan line number
Channel number
Field of view number
Satellite cycle number
Channel number increment
Field of view number increment
UNIT
Degree
Degree
Degree
Degree
Degree true
Degree true
Degree
Numeric
m
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
BUFR
REFERENCE
SCALE
VALUE
5
2
5
2
2
2
0
0
–1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
–9000000
–9000
–9000000
–9000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
CREX
DATA
WIDTH
(Bits)
25
15
25
15
16
16
12
12
16
11
7
24
8
6
8
11
5
5
UNIT
SCALE
Degree
Degree
Degree
Degree
Degree true
Degree true
Degree
Numeric
m
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
Numeric
5
2
5
2
2
2
0
0
-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
DATA
WIDTH
(Characters)
7
4
7
4
5
5
4
4
5
4
2
8
3
2
3
4
2
2
Table D
• Pas absolument nécessaire mais:
• Diminue le volume de la Section de
Description des données
• Un descripteur de la Table D représente une
liste standard de descripteurs de la Table B
combinés ou non avec des descripteurs de la
Table C.
• Exemple= 3 01 011 = 0-04-001 Year
0-04-002 Month
0-04-003 Day
Category 16 - Synoptic feature sequences
TABLE
REFERENCE
F
X
Y
3
16
001
3
0
3
0
0
0
0
0
0
0
TABLE
REFERENCES
01
011
04
004
01
023
01
021
02
041
19
001
10
051
19
002
19
003
19
004
3
16
002
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
08
04
04
04
04
04
01
08
04
04
04
04
04
07
07
021
001
002
003
004
005
033
021
001
002
003
004
005
002
002
3
16
003
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
10
31
08
08
04
31
05
06
10
11
08
08
000
001
011
007
000
001
002
002
002
002
007
011
3
16
004
1
0
0
0
0
11
31
08
08
07
000
001
011
007
002
ELEMENT NAME
Year, month, day
Hour
Latitude and longitude (coarse accuracy)
Synoptic feature identifier
Method for estimating reports related to synoptic features
Type of synoptic feature
Pressure reduced to mean sea level
Effective radius of feature
Wind speed threshold (15 m s–1 typically)
Effective radius with respect to wind speeds above threshold
(Header)
Data time (analysis)
Year
Month
Day
Hour
Minute
Originating/generating centre
Validity time (fcst)
Year
Month
Day
Hour
Minute
Flight level (altitude) (base of chart layer)
Flight level (altitude) (top of chart layer)
(Jet stream)
Delayed replication
Replication
Meteorological feature (jet stream value)
Dimensional significance (value for line)
Delayed replication
Replication
Latitude (coarse)
Longitude (coarse)
Flight level (altitude)
Wind speed
Dimensional significance (cancel)
Meteorological feature (cancel/end of object)
(Turbulence)
Delayed replication
Replication
Meteorological feature (value for turbulence)
Dimensional significance (value for area)
Flight level (altitude) (base of layer)
3
16
005
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
08
31
08
08
05
06
01
19
08
08
000
001
005
007
002
002
026
001
007
005
3
16
006
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
12
31
08
08
07
07
02
31
05
06
20
20
08
08
000
001
011
007
002
002
000
001
002
002
011(2)
012
007
011
3
16
007
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
10
31
08
08
04
31
05
06
19
19
08
08
000
001
011(3)
007
000
001
002
002
005
006
007
011
3
16
008
1
0
0
0
0
11
31
08
08
08
000
001
001
007
023(4)
(Storm)
Delayed replication
Replication
Meteorological attribute significance (storm centre)
Dimensional significance (value for point)
Latitude (coarse)
Longitude (coarse)
WMO storm name (use “UNKNOWN” for a sandstorm)
Synoptic features (value for type of storm)
Dimensional significance (cancel)
Meteorological attribute significance (cancel/end of object)
(Cloud)
Delayed replication
Replication
Meteorological feature (value for cloud)
Dimensional significance (value for area)
Flight level (altitude) (base of layer)
Flight level (altitude) (top of layer)
Delayed replication
Replication
Latitude (coarse)
Longitude (coarse)
Cloud amount
Cloud type
Dimensional significance (cancel)
Meteorological feature (cancel/end of object)
(Front)
Delayed replication
Replication
Meteorological feature (value for type of front)
Dimensional significance (value for line)
Delayed replication
Replication
Latitude (coarse)
Longitude (coarse)
Direction of feature
Speed of feature
Dimensional significance (cancel)
Meteorological feature (cancel/end of object)
(Tropopause)
Delayed replication
Replication
Vertical significance (bit 3 set for tropopause)
Dimensional significance (value for point)
Statistic (type of tropopause value)
Table C
Descripteurs d’opération pour, par exemple:
– Changement de la largeur de champ
– Changement d’échelle
– Changement de la valeur de référence
– Indicateurs de contrôle de qualité suivent
– Statistiques du premier ordre suivent
– Définit “les données présentes” (table binaire)
– Ré-utiliser la table binaire “des données présentes”
– Annuler la table binaire “des données présentes”
Tables BUFR et CREX
• Pour décoder, on lit les descripteurs de la
section de description des données- est-ce?:
• D descripteur?
Ou B descripteur?
Séquence
Communes:
groupe d’éléments
dans la TABLE D
Elément de
la TABLE B
• Si nécessaire on consulte Table de Code ou
d’Indicateurs
Tables de Code ou d’Indicateurs
• Un peu comme les codes traditionnels pour les Tables
de Codes, le code n’est pas une valeur numérique
mais une signification pré-agrée, e.g.:
– Type de station
– Etat du sol
– Type de nuages
• Tables d’indicateurs (« flag »). Un bit mis à 1 pour
chaque condition observée, e.g:
– Caractéristiques d’un niveau de sondage vertical
(surface, standard, tropopause, vent maximal,
significatif pour température, significatif pour
vent)
Class 08 - Significance qualifiers
TABLE
REFERENCE
F
X
Y
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
08
08
08
08
08
08
08
08
08
08
08
08
08
08
08
001
002
003
004
005
006
007
008
009
010
011
012
013
014
016
0
08
017
0
0
08
08
018
020
0
0
08
08
021
022
BUFR
TABLE
ELEMENT NAME
Vertical sounding significance
Vertical significance (surface observations)
Vertical significance (satellite observations)
Phase of aircraft flight
Meteorological attribute significance
Ozone vertical sounding significance
Dimensional significance
Radiation vertical sounding significance
Detailed phase of flight
Surface qualifier (temperature data)
Meteorological feature
Land/sea qualifier
Day/night qualifier
Qualifier for runway visual range
Change qualifier of a trend-type forecast or an
aerodrome forecast
Qualifier of the time when the forecast change is
expected
SEAWINDS land/ice surface type
Total number of missing entities (with respect to
accumulation or average)
Time significance
Total number (with respect to accumulation or
average)
CREX
UNIT
SCALE
REFERENCE
VALUE
UNIT
SCALE
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
DATA
WIDTH
(Bits)
7
6
6
3
4
9
4
9
4
5
6
2
2
4
3
Flag table
Code table
Code table
Code table
Code table
Flag table
Code table
Flag table
Code table
Code table
Code table
Code table
Code table
Code table
Code table
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
DATA
WIDTH
(Characters)
3
2
2
1
2
3
2
3
2
2
2
1
1
2
1
Flag table
Code table
Code table
Code table
Code table
Flag table
Code table
Flag table
Code Table
Code table
Code table
Code table
Code table
Code table
Code table
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Code table
0
0
2
Code table
0
1
Flag table
Numeric
0
0
0
0
17
16
Flag table
Numeric
0
0
6
5
Code table
Numeric
0
0
0
0
5
16
Code table
Numeric
0
0
2
5
Exemple de Table d’indicateurs
• 0 08 001
Vertical sounding significance
Bit No.
1 Surface
2 Standard level
3 Tropopause level
4 Maximum wind level
5 Significant level, temperature
6 Significant level, wind
All 7 Missing value
Exemple d’indicateurs
• Descripteur: O O8 001:
• Champ de 7 bits:
• Bits 1,2,3,4,5,6,7
• 0100100 = Niveau standard et significatif de
température
• Bits 1,2,3,4,5,6,7
• 0010000 = Niveau de la tropopause
Différences entre BUFR et CREX
• BUFR est binaire, mieux
approprié pour les
télécommunications et les
ordinateurs
• BUFR permet la
compression des données
• BUFR utilise seulement les
unités SI (e.g.: la
température est toujours en
degrés Kelvin), mais unités
différentes tolérées pour
Aéronautique
• CREX est en caractères,
facile à lire et à écrire par
l’homme
• CREX n’a pas de schéma de
compression
• CREX permet l’usage
d’autres unités (e.g.: la
température peut être en
degrés Celsius ou Kelvin)
En général, BUFR et CREX sont très semblables, CREX est
l’image de BUFR en caractères. La différence, c’est que CREX
est plus facile pour l’homme, il peut être encodé et décodé
manuellement (il aide à comprendre BUFR), il peut être utilisé
sans automation, mais il n’est pas du tout approprié pour les
données volumineuses.