r - 如何使用 R 中的纬度/经度边界从 netCDF 文件中获取子集

Question

我有一个 netCDF 文件，我希望使用 R 中的“ncdf”包从由纬度/经度边界(即纬度/经度定义的框)定义的子集中提取子集。

下面是我的 netCDF 文件的摘要。它有两个维度(纬度和经度)和 1 个变量 (10U_GDS4_SFC)。它本质上是一个包含风值的纬度/经度网格:

[1] "file example.nc has 2 dimensions:"
[1] "lat_0   Size: 1280"
[1] "lon_1   Size: 2560"
[1] "------------------------"
[1] "file example.nc has 1 variables:"
[1] "float 10U_GDS4_SFC[lon_1,lat_0]  Longname:10 metre U wind component Missval:1e+30"

纬度变量的范围是 +90 到 -90，经度变量的范围是 0 到 360。

我希望使用以下地理角边界提取整个网格的子集:

左下角:纬度:34.5°，经度:355°，左上角:纬度:44.5°，经度:355°，右上角:纬度:44.5°，经度:12°，右下角:纬度:34.5°，长:12°

我知道可以使用 get.var.ncdf() 命令提取变量的部分内容(示例如下):

z1 = get.var.ncdf(example.nc, "10U_GDS4_SFC", start=c(11,26), count=c(5,5))

但是，我无法弄清楚如何合并纬度/经度，以便最终得到包含变量值的子集空间网格。我是 R 中使用 netCDF 值的新手，任何建议将不胜感激。非常感谢!

Answer 1

原则上你已经完成了 2/3。您当然可以使用如下方式创建起始索引:

require(ncdf4)

ncFile <- nc_open( MyNetCDF )
LonStartIdx <- which( ncFile$dim$lon$vals == 355)
LatStartIdx <- which( ncFile$dim$lat$vals == 34.5)

对计数执行相同的操作。然后，读取你想要的变量

MyVariable <- ncvar_get( ncFile, varName, start=c( LonStartIdx, LatStartIdx), count=...)

但是就你的情况而言，据我所知，你运气不好。读/写 netcdf 例程按顺序执行其操作。您的网格会环绕，因为您的坐标经度为 0 - 360，并且您对包含零子午线的框感兴趣。

对于您来说(假设您没有太多数据)，将整个网格读入 R 中，然后使用 subset 会更有意义。或使用 which 创建索引然后在 R 中剪出你的“盒子”。

ncFile <- nc_open( MyNetCDF )
LonIdx <- which( ncFile$dim$lon$vals > 355 | ncFile$dim$lon$vals < 10)
LatIdx <- which( ncFile$dim$lat$vals > 34.5 & ncFile$dim$lat$vals < 44.5)
MyVariable <- ncvar_get( ncFile, varName)[ LonIdx, LatIdx]
nc_close(ncFile)

备注:我更喜欢ncdf4 ，我发现语法更容易记住(而且与我已经忘记的旧 netcdf R 包相比，还有另一个优点......)

好的。评论不能像我需要的那样长，所以我更新了答案不用担心。让我们逐步解决问题。

• which函数方式将起作用。我自己用的。

• 数据的格式与 netcf 文件中的格式类似，但我不太确定 0 子午线是否存在问题(我猜是的)。您可能必须通过执行类似的操作来交换两半(替换第二个示例中的相应行)

  LonIdx <- c(which( ncFile$dim$lon$vals > 355) , which( ncFile$dim$lon$vals < 10) )
  

  这会更改坐标索引的顺序，使西部部分先出现，然后东部部分出现。

• 可以将所有内容重新格式化为 2x3 数据框。获取我的第二个代码示例返回的数据(将是一个矩阵，[lon x lat]。还可以从中获取坐标值

  lon <- ncFile$dim$lon$val[LonIdx]
  

  (或者在您的示例中如何调用经度，与 lat 相同)。然后使用组装矩阵

  cbind( rep(lat, each=length(lon)), rep(lon,length(lat)), c(myVariable) )
  

• 坐标当然与 netcdf 文件中的相同......

你需要检查最后的 cbind，因为我只有大约 98% 的信心我没有弄乱坐标。在我在桌面上找到的 R 脚本中，我使用循环，这是……邪恶的……这应该(有点？)更快，也更明智。