arcgis批量处理nc文件_气象数据处理——nc文件

本文介绍了NetCDF文件在网络通用数据格式中的应用,特别是针对气象数据的存储。通过Python的netCDF4库读取并展示了数据维度和时间戳。同时,利用matplotlib和Basemap库进行数据可视化,演示了如何截取中国区域进行地图绘制,并进行了全球温度分布的展示。

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  • 数据说明
NetCDF(network Common Data Form)网络通用数据格式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。目前,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。

NetCDF全称为network Common Data Format,中文译法为“网络通用数据格式”;netcdf文件开始的目的是用于存储气象科学中的数据,现在已经成为许多数据采集软件的生成文件的格式。

•从数学上来说,netcdf存储的数据就是一个多自变量的单值函数。用公式来说就是f(x,y,z,…)=value;
•函数的自变量x,y,z等在netcdf中叫做维(dimension) 或坐标轴(axix),
•函数值value在netcdf中叫做变量(Variables).
一个Netcdf文件的结构包括以下对象:
•变量(Variables) :变量对应着真实的物理数据。
•维(dimension):一个维对应着函数中的某个自变量,或者说函数图象中的一个坐标轴,在线性代数中就是一个N维向量的一个分量。
•属性(Attribute) :属性对变量值和维的具体物理含义的注释或者说解释。
(原文链接:优快云-专业IT技术社区-登录)
  • Python读取:使用netCDF4的Dataset方法读入文件
# -*- coding: utf-8 -*-
from netCDF4 import Dataset
import numpy as np
import sys
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from mpl_toolkits.basemap import Basemap
from pandas import DataFrame
#数据读入
nc=Dataset('bj2016_18pm.nc')

print(nc.variables.keys())

#该文件是辐射资料,来自ECMWF网站

odict_keys(['longitude', 'latitude', 'time', 'ssrd', 'ssr', 'fdir', 'strd', 'str'])

### 如何使用ArcGIS读取和处理NetCDF格式的气象或海洋数据 #### 工作环境设置 为了确保能够顺利读取和处理NetCDF文件,在开始之前需设定好工作空间。这一步骤可以通过`arcpy.env.workspace`命令完成,指定一个本地路径作为工作目录[^1]。 ```python import arcpy arcpy.env.workspace = "C:/path/to/your/workspace" ``` #### 创建NetCDF图层 接着利用`MakeNetCDFRasterLayer_md()`函数创建基于NetCDF文件中的特定变量(例如降水)的栅格图层。此过程涉及提供NetCDF文件的具体位置以及定义用于构建图层的空间维度名称(通常是经度`lon`和纬度`lat`),还有目标变量名(如降水量`precipitation`)。最终生成的对象被命名为`rainfall_layer`表示新创建的降雨量图层。 ```python nc_file = "C:/path/to/your/netcdf/file.nc" rainfall_layer = arcpy.MakeNetCDFRasterLayer_md( nc_file, "precipitation", "lon", "lat", "rainfall_layer" ) ``` #### 转换为栅格数据集 一旦有了上述创建好的临时图层对象,就可以将其转换为永久性的地理信息系统(GIS)支持的标准格式——TIFF图像(`raster.tif`)。这是通过调用`CopyRaster_management()`方法实现的,该方法接收两个参数:源图层与输出文件的位置及命名。 ```python arcpy.CopyRaster_management(rainfall_layer, "C:/path/to/your/output/raster.tif") ``` #### 处理不均匀网格的情况 当遇到X轴(Y轴)方向上的分辨率不同的情况时,即经纬度之间的间距并非完全一致,则无法直接生成栅格图层。此时建议先建立特征要素类(Feature Layer),再采用合适的插值算法转化为连续表面模型。这种方法适用于更复杂的数据结构,比如某些类型的气候模式输出或是观测站点分布稀疏的情形[^4]。 #### 数据验证与质量控制 在整个流程结束后,务必对得到的结果进行仔细检查,确认其合理性和准确性。特别是对于那些可能影响后续分析的关键属性,像时间戳、地理位置精度等都需要特别关注。此外,还可以借助于ArcGIS内置的各种统计工具来评估数据的质量状况。
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