xarray 沿切片维度放置元素答案

【问题标题】：xarray dropping elements along a sliced dimensionxarray 沿切片维度放置元素
【发布时间】：2021-12-03 05:08:48
【问题描述】：

我正在使用 xarray 读取 NetCDF（时间、级别、纬度、经度）文件。我正在选择两个相同大小的切片。我想知道何时添加这两个文件。

生成的文件没有给出正确的尺寸。

slice1 -> (72, 22, 41, 36)

slice2 -> (72, 22, 41, 36)

结果 -> (72, 21, 41, 36)

怎么了？

这是我正在使用的代码

import xarray as xr
fname  =  "DJF_uvwq_lev_monhourly_2017.nc"
ds = xr.open_dataset(fname)
            
u = ds['u']
level   = ds['level']
            
a = u.isel(level=slice(0, len(plev)-1))
b = u.isel(level=slice(1, len(plev)))
            
fluxInterp = a + b
            
print(np.shape(a))
print(np.shape(b))
print(np.shape(fluxInterp))

【问题讨论】：

如果你打印出a['level'],b['level']和fluxInterp['level']，你会看到你所做的fluxInterp = a + b返回了a和b的交集。

标签： python slice netcdf python-xarray

【解决方案1】：

与根据数组中的位置对齐数据的 numpy 不同，xarray 在执行数据操作时沿给定维度使用 labels 来对齐数据。因此，像a 和b 这样的偏移标签沿关卡维度将不会按照您期望的方式执行。

设置一个虚拟示例：

In [1]: import xarray as xr, pandas as pd, numpy as np

In [2]: u = xr.DataArray(np.arange(5), dims=['level'], coords=[list('abcde')])

In [3]: u
Out[3]:
<xarray.DataArray (level: 5)>
array([0, 1, 2, 3, 4])
Coordinates:
  * level    (level) <U1 'a' 'b' 'c' 'd' 'e'

在您的示例中查看 a 和 b 时，您正在使用偏移量（slice(0, length-1) 与 slice(1, length)）对数据进行切片。执行此操作时，请注意“级别”的索引不再对齐：

In [4]: a = u.isel(level=slice(0, len(u.level)- 1))
   ...: b = u.isel(level=slice(1, len(u.level)))

In [5]: a
Out[5]:
<xarray.DataArray (level: 4)>
array([0, 1, 2, 3])
Coordinates:
  * level    (level) <U1 'a' 'b' 'c' 'd'

In [6]: b
Out[6]:
<xarray.DataArray (level: 4)>
array([1, 2, 3, 4])
Coordinates:
  * level    (level) <U1 'b' 'c' 'd' 'e'

当添加两者时，或在任何涉及广播和自动对齐的操作中（请参阅下面的文档参考），缺失值将从结果中删除。此外，在结果中，请注意总和是元素总和，其中每个元素基于标签 (b + b, c + c, d + d) 对齐，而不是基于位置 (b + a, c + b , d + c)。

In [7]: a + b
Out[7]:
<xarray.DataArray (level: 3)>
array([2, 4, 6])
Coordinates:
  * level    (level) <U1 'b' 'c' 'd'

您正在寻找的是首先使用shift 方法移动轴标签，以便在添加之前对齐坐标标签：

In [10]: c = u.shift(level=-1)

In [11]: c
Out[11]:
<xarray.DataArray (level: 5)>
array([ 1.,  2.,  3.,  4., nan])
Coordinates:
  * level    (level) <U1 'a' 'b' 'c' 'd' 'e'

In [12]: a + c
Out[12]:
<xarray.DataArray (level: 4)>
array([1., 3., 5., 7.])
Coordinates:
  * level    (level) <U1 'a' 'b' 'c' 'd'

现在，当您添加 a + c 时，坐标会按照您想要的方式排列。

有关详细信息，请参阅broadcasting by dimension name 和 automatic alignment 上的 xarray 计算文档。

【讨论】：