NetCDF(nc)数据初印象—Python读取与创建

    第一次见到后缀名为.nc4的文件，是师姐发给我的 ，大学四年第一次见这种格式，实在是很惊恐。甚至在网上查找也是搜索：“nc4怎么打开”。幸好已经有了上网搜代码的经验，终于了解了一丢丢NetCDF。

    NetCDF(network Common Data Form)网络通用数据格式是由美国大学大气研究协会（University Corporation for Atmospheric Research，UCAR)的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开发的，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。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。（这段文字复制的百度百科。）

    接下来，我以全球海温数据（来源于All Gridded Datasets: NOAA Physical Sciences Laboratory）为例，来介绍一下如何利用Python（Jupyter Notebook）来进行nc数据格式读取与创建。

1、nc数据格式读取

    首先，我们需要netCDF4模块，利用nc.Dataset(file)读取文件后，可使用dataset_name.variables.keys()查看文件的keys。

读取文件并查看keys

    而查看每个keys的属性则是用dataset_name.variables['key_name']，如下：

查看key的属性

    以time为例，我们可以注意到time的数据类型是Float64，数据的最开始记录时间（days since ...），当前数据的量，以及空缺时的填充，我认为这些是需要注意的。lon的话还需要注意actual_range，表示其经度的范围。

    然后我们就可以读取数据啦！

读取数据

    我们可以发现我这里有两种形式，我们可以对比一下sst和ssts：

sst

ssts

    可以发现一个是masked_array，缺测值被掩码了，而ssts是array，会显示缺测值为填充值，即9.969209968386869e+36。

    当我们查看time的时候（上面times不小心多打了个s，后续改过来了，懒得改图了），我们发现格式并不是我们想的那样：

time

    这时，我们需要用nc.num2date来处理一下，如下：

nc.num2date

    这样，我们的time就变成了我们想要看到的格式！！！

2、创建nc文件

    我将以我的毕设中所处理出来的一部分结果为例，来说明如何创建nc文件。

    首先是利用nc.Dataset (file)创建一个空nc文件，注意后面一定要有‘w’表示可写。

创建第一步

    然后，为这个nc文件定义数据维度，使用的是createDimension语句，如下：

定义数据维度

    'lon'表示维度的名称，len(lon)表示维度的大小，我上面是读取了lon所以直接写的，当要定义其他的大小时，直接写下大小就可以了。

    然后，基于定义的维度创建变量，使用createVariable：

基于定义的维度创建变量

    然后，存储数据到变量：

存储数据到变量

    最后，关闭文件，d.close()，大功告成！！！

    当然，大家还可以为变量和数据集添加属性等，比如添加文件标题，要使用dataset_name.title。

    另外，如果大家的数据有缺测值时，也需要用到ma.masked_greater_equal()、ma.masked_less_equal()等来进行掩码：

掩码

    这也是我的第一次处理nc数据，如果有不正确的地方，还请指正。