terra-第三节:NC格式数据处理与输出、不同时间尺度影像合成

本文介绍了使用R语言的terra包处理NC格式数据,包括读取、裁剪、不同时间尺度合成及结果输出。通过示例展示了如何合成年均气温、多年最大气温,并进行区域统计,提供了处理多波段数据的有效方法。

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terra|第三节:批量处理NC数据处理与输出、不同时间尺度影像合成

本节将介绍NC格式数据处理、不同时间尺度合成、裁剪、区域统计、结果输出等内容。

NC格式数据处理

R-terra包优于raster包的一个方面就是数据读取,即terra包中的rast函数可以读取单个波段的数据,也可读取多波段的数据。如对于nc格式( netCDFs )这种多维数据格式来说,可以直接读取。
在R中,也有专门的ncdf4包用于处理nc数据。

读取.nc数据

数据介绍

本次数据来源于国家地球系统科学数据中心中的"1901-2020年中国1km分辨率逐月平均气温数据集",选取2015-2020年的数据,共6年,格式为.nc,如下图所示:
在这里插入图片描述

读取.nc

因解压后在不同文件夹中&#

### 处理 NetCDF 数据的方法 #### 使用 Python 的 `netCDF4` 库读取 NC 文件 为了处理 `.nc` 文件,在 Python 中最常用的库之一是 `netCDF4`。此库提供了方便的功能来操作这些文件,特别是通过其核心类 `Dataset` 来加载数据集。 ```python from netCDF4 import Dataset # 打开一个现有的 .nc 文件作为只读模式 dataset = Dataset('example.nc', 'r') print(dataset.variables.keys()) # 查看变量名列表 ``` 上述代码展示了如何利用 `netCDF4.Dataset()` 函数打开指定路径下的`.nc`文件,并打印其中包含的所有变量名称[^1]。 #### 将 NetCDF 转换为 Pandas DataFrame 对于某些应用场景而言,可能更倾向于将多维的 NetCDF 数据转换成二维表格形式以便后续分析工作。这时可以借助 pandas 库完成这一过程: ```python import xarray as xr cali_seasonal_mean = xr.open_dataset('path_to_file').sel(...) # 根据需求筛选特定维度或时间范围内的子集 cali_seasonal_mean_df = cali_seasonal_mean.to_dataframe() ``` 这里先使用 XArray 加载整个数据集并选取感兴趣的部分;之后调用 `to_dataframe()` 方法即可获得对应的 DataFrame 对象[^2]。 #### 关于 NetCDF 文件格式的理解 NetCDF 是一种自描述性的二进制格式,专为存储多维科学数据而设计。除了能够保存数值本身外,还允许附加元信息(metadata),比如单位、坐标轴标签等重要属性。这种特性使得 NetCDF 成为了地球科学研究者们青睐的选择,尤其是在气象学领域内广泛应用[^3]。 此外值得注意的是,尽管最初是为了满足大气海洋学科的需求所创建出来的标准,但随着时间推移,由于其实用性和灵活性,如今已被广泛应用于其他多个行业当中[^4]。
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