使用 Python 在 netCDF4 中使用 scale_factor 和 add_offset

Question

来自此处的 netCDF4 文档：http ://unidata.github.io/netcdf4-python/#netCDF4.Variable谁能给我一个在 Python 中使用 scale_factor 和 add_offset 参数写入数据的简单示例？

Answer 1

如果你想知道如何使用add_offset和scale_factor参数来打包或解包.nc文件中的数据，你可以阅读这里。当您使用python读取netCDF4文件时（例如下载NCEP reanalysis I数据），您可以参考以下代码：

>>> import netCDF4 as nc

>>> file_obj = nc.Dataset('./air.mon.mean.nc')

>>> file_obj.variables.keys()

odict_keys(['lat', 'lon', 'time', 'air'])

我们想读取air变量并检查它

file_obj.variables['air']

它将表明：

<class 'netCDF4._netCDF4.Variable'>

float32 air(time, lat, lon)

    long_name: Monthly Mean Air Temperature at sigma level 0.995

    valid_range: [-2000.  2000.]

    units: degC

    add_offset: 0.0

    scale_factor: 1.0

    missing_value: -9.96921e+36

    precision: 1

    least_significant_digit: 0

    var_desc: Air Temperature

    level_desc: Surface

    statistic: Mean

    parent_stat: Individual Obs

    dataset: NCEP Reanalysis Derived Products

    actual_range: [-73.78001  42.14595]

unlimited dimensions: time

current shape = (848, 73, 144)

filling on, default _FillValue of 9.969209968386869e+36 used

我们可以阅读add_offset并scale_factor通过

>>> add_offset = file_obj.variables['air'].add_offset

>>> scale_factor = file_obj.variables['air'].scale_factor

然后读取packed_value

>>> packed_value = file_obj.variables['air'][:]

最后，我们可以通过包表达式计算 upacked_value(real value)

>>> unpacked_value = packed_value * scale_factor + add_offset

结果：

>>> unpacked_value

array([[[-34.926773  , -34.926773  , -34.926773  , ..., -34.926773  ,

         -34.926773  , -34.926773  ],

        [-35.13935   , -35.129673  , -35.12742   , ..., -35.188705  ,

         -35.170002  , -35.14935   ],

        [-34.352573  , -34.04226   , -33.768707  , ..., -35.333866  ,

         -35.002903  , -34.671288  ],

        ...,

        [-16.525156  , -16.404509  , -16.284832  , ..., -16.795155  ,

         -16.737736  , -16.643543  ],

        [-16.190313  , -16.202248  , -16.21677   , ..., -16.132574  ,

         -16.161928  , -16.178377  ],

        [-17.697733  , -17.697733  , -17.697733  , ..., -17.697733  ,

         -17.697733  , -17.697733  ]],

       [[-33.311375  , -33.311375  , -33.311375  , ..., -33.311375  ,

         -33.311375  , -33.311375  ],

        [-34.65034   , -34.476204  , -34.29689   , ..., -35.18448   ,

         -35.009308  , -34.835514  ],

        [-34.1031    , -33.619995  , -33.161373  , ..., -35.606552  ,

         -35.103443  , -34.602757  ],

        ...,

        [-34.338963  , -34.21862   , -34.08241   , ..., -34.359997  ,

         -34.42724   , -34.418617  ],

        [-33.795513  , -33.896553  , -33.977238  , ..., -33.41517   ,

         -33.56758   , -33.690342  ],

        [-32.942413  , -32.942413  , -32.942413  , ..., -32.942413  ,

         -32.942413  , -32.942413  ]],

       [[-29.716127  , -29.716127  , -29.716127  , ..., -29.716127  ,

         -29.716127  , -29.716127  ],

        [-29.4471    , -29.499353  , -29.551613  , ..., -29.365162  ,

         -29.385166  , -29.41258   ],

        [-28.544516  , -28.366776  , -28.227749  , ..., -29.282906  ,

         -29.01323   , -28.763546  ],

        ...,

        [-51.964516  , -52.206455  , -52.362263  , ..., -50.628704  ,

         -51.18032   , -51.631298  ],

        [-52.846123  , -53.07613   , -53.290974  , ..., -52.069355  ,

         -52.344517  , -52.60097   ],

        [-54.835476  , -54.835476  , -54.835476  , ..., -54.835476  ,

         -54.835476  , -54.835476  ]],

       ...,

       [[  0.7949912 ,   0.7949912 ,   0.7949912 , ...,   0.7949912 ,

           0.7949912 ,   0.7949912 ],

        [  0.4383262 ,   0.44082558,   0.44582742, ...,   0.44332498,

           0.44166178,   0.43915424],

        [  0.85249335,   0.9124919 ,   0.9749919 , ...,   0.6591595 ,

           0.7224956 ,   0.7849895 ],

        ...,

        [-47.735012  , -47.71085   , -47.643345  , ..., -47.286682  ,

         -47.53668   , -47.68001   ],

        [-48.136677  , -48.31417   , -48.46751   , ..., -47.466675  ,

         -47.71334   , -47.937504  ],

        [-49.84001   , -49.84001   , -49.84001   , ..., -49.84001   ,

         -49.84001   , -49.84001   ]],

       [[  2.017739  ,   2.017739  ,   2.017739  , ...,   2.017739  ,

           2.017739  ,   2.017739  ],

        [  1.7024138 ,   1.6927387 ,   1.6862857 , ...,   1.7282208 ,

           1.719346  ,   1.7040253 ],

        [  2.255639  ,   2.275     ,   2.2983825 , ...,   2.1927364 ,

           2.2120905 ,   2.2282214 ],

        ...,

        [-55.12824   , -55.170174  , -55.13468   , ..., -54.45      ,

         -54.787907  , -55.01049   ],

        [-54.267754  , -54.429844  , -54.56291   , ..., -53.68952   ,

         -53.907265  , -54.09678   ],

        [-56.350006  , -56.350006  , -56.350006  , ..., -56.350006  ,

         -56.350006  , -56.350006  ]],

       [[  1.2532172 ,   1.2532172 ,   1.2532172 , ...,   1.2532172 ,

           1.2532172 ,   1.2532172 ],

        [  0.5870904 ,   0.59515494,   0.60886717, ...,   0.5814466 ,

           0.5798341 ,   0.5846687 ],

        [  0.99273497,   1.063704  ,   1.137088  , ...,   0.8080569 ,

           0.860479  ,   0.9241818 ],

        ...,

        [-52.7613    , -52.795174  , -52.786297  , ..., -52.214523  ,

         -52.4871    , -52.66856   ],

        [-52.11856   , -52.348392  , -52.553234  , ..., -51.348396  ,

         -51.628242  , -51.880657  ],

        [-53.070175  , -53.070175  , -53.070175  , ..., -53.070175  ,

         -53.070175  , -53.070175  ]]], dtype=float32)