Matlab—什么是nc文件，以及如何读取导入

作为一名数模选手，在做题的时候画一些海岸线图、地形图、气象图等有时候是非常必要的，而且对于美赛而言，好看的图片是很重要的加分项。很多时候，气象、生态、海洋等相关数据导入文件格式是.nc文件。之前有一次数模训练，第一次下载的nc文件不知道怎么打开和读取出来，花了好长时间，走了很多弯路，现在把经验总结一下。

一、关于.nc文件

NC文件全称是Network Common Data Format，也叫做NetCDF文件，即网络通用数据格式，这种文件格式一开始是专门用于气象学数据的存储，现在已经发展演变为很多数据采集软件的文件生成格式了。

我所接触过的nc文件的构成大致是将一种数据的各个纬度按照标签独立地存储起来，比如海洋表面温度数据的nc文件，主要包含四个数据标签：海洋表面温度、经度、纬度和时间。数据的维度没有限制，甚至可以是多维矩阵。除此之外，nc文件还可以包含一些其他内容，主要是一些关于数据的注释说明，例如数据的来源、数据类型、数据的属性以及获取数据并公布出来的机构名等，这些说明使得数据更具有严谨性和权威性。

将nc数据导入matlab后看到的变量情况

二、nc文件的读取和导入—Matlab

作为一个一开始四处碰壁不知道怎么读取nc文件内容的人，我尝试过使用Excel的插件NetCDF4Excell来读取,可是下载后发现是32位的插件，要想在64位电脑使用的话要改一点底层代码，改倒是容易，可是人家底层代码文件是仅可读。后来查阅资料千辛万苦改了，可是又出了一个bug，好像无法解决，遂放弃。后来又去用python读取，可能是pip未更新，也可能是镜像不好，库文件NetCDF4就是无法安装成功，即使我想将就用把版本降到了很低也不行。芜湖~

最终我还是用matlab轻松读取并导入了nc文件。

matlab有专门读取nc文件的函数ncread，其使用格式为：

vardata = ncread(source,varname)
vardata = ncread(source,varname,start,count)
vardata = ncread(source,varname,start,count,stride)

第一个参数source很好理解，就是你的nc文件名（在单引号里面以.nc结尾），例如：‘sst.wkmean.1990-present.nc’

一开始，其中最让我不解的是第二个参数，就是nc文件中包含的变量名之一，你想把哪个参数读取出来就输入这个参数名。例如上面海洋表面温度文件中的‘sst’或者‘time’等，可是，你就是想要知道这个nc文件里面有什么东西，你不可能事先就知道nc文件里的变量有哪些再去看变量是什么。我小小的脑袋有大大的疑惑。

所以我又找到了第二个函数ncinfo，其使用格式为：

finfo = ncinfo(source)
vinfo = ncinfo(source,varname)
ginfo = ncinfo(source,groupname)

其实它最简单的调用方法也是最实用的，就是直接

M = ncinfo('文件名.nc')；

这样就会将你文件名所指定的nc文件数据源的全部相关信息，以结构体的形式存储在变量M中，所以M是一个struct类型变量。

当你打开工作区中的M变量，就会得到下面的结果（比如以我的文件为例）：

nc文件转为结构体

那么此时这个nc文件的内容很清晰明了，从上到下依次是：文件名（Filename）（其实是文件路径）、名字（Name）（这个事文件标签，我这个文件没有）、维度（Dimensions）（这个是nc文件中包含的所有变量的维度，例如：海洋表面温度变量有三个维度：经度（0~360）、纬度（-90~90）和时间（12个月），对应这个数据是一个三维矩阵[360][180][12]）、变量（Variables）（所有的变量列表，比如时间、经度、纬度、海洋表面温度）、属性（Attributes）（数据的注释和说明）、组（Groups）、函数（Format）

属性（Attributes）

此时你只需要点开变量（Variables）查看文件中包含哪些变量，就可以用ncread将其读取出来，也可以保存在一个矩阵里

变量列表

我们再回到函数ncread

vardata = ncread(source,varname)
vardata = ncread(source,varname,start,count)
vardata = ncread(source,varname,start,count,stride)

其中，第三个参数为start，可以是一个值也可以是一个列表，例如:

start = [12 10 19];表示你想读取的这个变量是一个三维矩阵，第一个维度你想从序号12开始读取，第二个维度你想从10开始读取，第三个同理。

第四个参数为count，可以是一个值也可以是一个列表，例如：

count = [10 2 11];表示你读取这个三维变量的时候，第一个维度从start指定的起始序号（12）开始，再读取10个变量、第二个维度从start指定的起始序号（10）开始，再读取2个变量，第三个同理。

最后第五个参数为stride，可以是一个值也可以是一个列表，例如：

stride = [1 2 1];表示你读取第一个维度的时候，变量序号之间相隔1（就是正常从头往后读取），第二个维度的时候，变量序号之间相隔2（就是隔一个读一个），第三个同理。

到这里，matlab读取nc文件就完成啦

三、nc文件转csv文件

其实学会读取nc文件，转化为csv文件就很简单了。

只需要使用csvwrite这个函数，其使用格式如下：

csvwrite(filename,M)

filename就是你想保存的csv文件，单引号括起来，例如‘data.csv’这样不写路径就会保存到matlab代码文件所在的文件夹。

也可以写路径，就可以更加灵活地保存。

讲到这里多记一点点，读取csv文件使用函数csvread

M = csvread(filename)

这样就可以把csv文件中的行和列分别存储到矩阵变量M的行和列中