大家好,我是Python进阶者。


前言

    前几天有个叫【温池】的粉丝在Python钻石交流群里问了一道关于.nc文件读取的问题,如下图所示。

#yyds干货盘点# 盘点两种使用Python读取.nc文件的方法_取值

    .nc文件和常规的文件不太一样,有专门的第三方处理库,netCDF4,需要安装才行。


pip install netCDF4

    如果觉得下载的慢,可以使用换源的方法进行下载:


pip install -i  https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple netCDF4

    关于永久换源可以参考这个文章:手把手教你进行pip换源,让你的Python库下载嗖嗖的(系列二)手把手教你进行pip换源,让你的Python库下载嗖嗖的


一、nc文件基础知识

    nc 全称 netCDF(The Network Common Data Form),可以用来存储一系列的数组,就是这么简单。关于nc文件的介绍,可以参考:


https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/docs/netcdf_introduction.html

    既然 nc 可以用来一系列的数组,所以经常被用来存储科学观测数据,最好还是长时间序列的。

    试想一下一个科学家每隔一分钟采集一次实验数据并存储了下来,如果不用这种格式存储,时间长了可能就需要创建一系列的 csv 或者 txt 等,而采用 nc 一个文件就可以搞定,是不是很方便呢?       

    更方便的是如果这个科学实验与气象、水文、温度等地理信息稍微沾点边的,完全也可以用 nc 进行存储, GeoTiff 顶多能多存几个波段(此处波段可以认为是气象、水文等不同信号),而 nc 可以存储不同波段的长时间观测结果,是不是非常方便呢?


二、解决方案

方法一:常规读取    这个方法是在网上找到的,代码如下,其中关键部分有注释,应该都可以看得懂。

    # -*- coding: utf-8 -*-
    import netCDF4
    from netCDF4 import Dataset
    nc_obj = Dataset('D:\\tem_e0025_2.nc')

    # 查看nc文件有些啥东东
    # print(nc_obj)
    # print('---------------------------------------')

    # 查看nc文件中的变量,结果是:['lon', 'lat', 'lev', 'time', 'tem']
    # print(nc_obj.variables.keys())
    # for i in nc_obj.variables.keys():
    # print(i)
    # print('---------------------------------------')

    # 查看每个变量的信息
    # print(nc_obj.variables['lat'])
    # print(nc_obj.variables['lon'])
    # print(nc_obj.variables['lev'])
    # print(nc_obj.variables['time'])
    # print(nc_obj.variables['tem'])
    # print('---------------------------------------')

    # 查看每个变量的属性
    # print(nc_obj.variables['lat'].ncattrs())
    # print(nc_obj.variables['lon'].ncattrs())
    # print(nc_obj.variables['lev'].ncattrs())
    # print(nc_obj.variables['time'].ncattrs())
    # print(nc_obj.variables['tem'].ncattrs())
    #
    # print(nc_obj.variables['lat'].units)
    # print(nc_obj.variables['lon'].units)
    # print('---------------------------------------')

    # 读取数据值
    lat = (nc_obj.variables['lat'][:])
    lon = (nc_obj.variables['lon'][:])
    lev = (nc_obj.variables['lev'][:])
    # print(lev)
    time = (nc_obj.variables['time'][:])
    tem = (nc_obj.variables['tem'][:])

    # lat = (nc_obj.variables['lat'][1:2])
    # lon = (nc_obj.variables['lon'][1:2])
    # lev = (nc_obj.variables['lev'][1:2])
    # time1 = (nc_obj.variables['time'][1:2])
    # tem = (nc_obj.variables['tem'][1:2])

    # print(lat)
    # print(len(lat))
    # print(lon)
    # print(lev)
    # print(time1)
    # print(len(time))
    # print(tem)
    # print('---------------******-------------------')

    file = open('ppm_lat.txt', 'a')
    file.write('lat,lon,time,tem'+'\n')
    file.write('lat,lon'+'\n')
    file.write('lat'+'\n')
    for i in range(len(lat)):
    file.write(str(lat[i])+',\n')
    file.write(str(lon[i])+',')
    file.write(str(lev[i])+',')
    file.write(str(time[i])+',')
    file.write(str(tem[i])+',\n')
    file.close()

        你只需要替换代码中的nc文件路径即可,其他的内容,你可以自行自取。


    方法二:直接取值    这个方法是【温池】自己提供的,也是可以读取文件,进行取值的。

      # -*- coding: utf-8 -*-
      import netCDF4
      from netCDF4 import Dataset


      # 查看nc文件中的变量,结果是:['lon', 'lat', 'lev', 'time', 'tem']
      # print(nc_obj.variables.keys())
      # for i in nc_obj.variables.keys():
      # print(i)
      # print('---------------------------------------')

      A_temp = Dataset(r'E:\PythonCrawler\有趣的代码\数据分析\最小二乘法数据分析代码和数据\Temperature_20211031.nc')
      lat = A_temp['latitude'][:].data # 497个数字
      lon = A_temp['longitude'][:].data # 409个数字
      temp = A_temp['T'][:].data # 409个数字
      depth = A_temp['depth'][:].data # 51个数字

      print(len(lat))
      print(len(lon))

      #yyds干货盘点# 盘点两种使用Python读取.nc文件的方法_取值_02

      本文参考链接:
      1. https://blog.csdn.net/showpingzhang/article/details/83384780
      2. https://www.cnblogs.com/shoufengwei/p/9068379.html

          取值之后,接下来做回归、聚类等,就不展开赘述了。   


      三、总结

          我是Python进阶者。本文基于粉丝提问,针对.nc文件读取的问题,给出了两种解决方法,顺利帮助粉丝解决了问题。虽然文中例举了两种方法,但是小编相信肯定还有其他的方法的,也欢迎大家在评论区谏言。

          最后感谢分享【温池】提问,感谢【🌑(这是月亮的背面)】、【dcpeng】等大佬参与讨论和解决。

      #yyds干货盘点# 盘点两种使用Python读取.nc文件的方法_取值_03

          小伙伴们,快快用实践一下吧!如果在学习过程中,有遇到任何问题,欢迎加我好友,我拉你进Python学习交流群共同探讨学习。