在R中按邮政编码列表区域下载天气数据答案

【问题标题】：Download weather data by zip code tabulate area in R在R中按邮政编码列表区域下载天气数据
【发布时间】：2015-01-01 20:19:09
【问题描述】：

我想弄清楚如何按邮政编码制表区（ZCTA）下载天气（温度、辐射等）。虽然人口普查数据有 ZCTA 的人口普查信息，但天气数据并非如此。

我尝试从http://cdo.ncdc.noaa.gov/qclcd/QCLCD?prior=N 查找信息但无法弄清楚。

你们中有人下载过 ZCTA 的天气数据吗？如果没有，有没有人有将气象观测站信息转换为 ZCTA 的经验？

【问题讨论】：

标签： r download weather

【解决方案1】：

国家气象局提供两个基于 Web 的 API，用于从国家数字预报数据库 (NDFD) 中提取天气预报信息：SOAP interface 和 REST interface。两者都以Digital Weather Markup Language (DWML) 形式返回数据，这是一种 XML 方言。可以返回的数据元素列在here。

目前为止，IMO REST 接口更易于使用。下面是一个示例，我们提取邮政编码 10001（曼哈顿下城）未来 5 天以 3 小时为增量的预测温度、相对湿度和风速。

# NOAA NWS REST API Example
# 3-hourly forecast for Lower Mannhattan (Zip Code: 10001)
library(httr)
library(XML)
url <- "http://graphical.weather.gov/xml/sample_products/browser_interface/ndfdXMLclient.php"
response <- GET(url,query=list(zipCodeList="10001",
                               product="time-series",
                               begin=format(Sys.Date(),"%Y-%m-%d"),
                               Unit="e",
                               temp="temp",rh="rh",wspd="wspd"))
doc   <- content(response,type="text/xml")   # XML document with the data
# extract the date-times
dates <- doc["//time-layout/start-valid-time"]
dates <- as.POSIXct(xmlSApply(dates,xmlValue),format="%Y-%m-%dT%H:%M:%S")
# extract the actual data
data   <- doc["//parameters/*"]
data   <- sapply(data,function(d)removeChildren(d,kids=list("name")))
result <- do.call(data.frame,lapply(data,function(d)xmlSApply(d,xmlValue)))
colnames(result) <- sapply(data,xmlName)
# combine into a data frame
result <- data.frame(dates,result)
head(result)
#                 dates temperature wind.speed humidity
# 1 2014-11-06 19:00:00          52          8       96
# 2 2014-11-06 22:00:00          50          7       86
# 3 2014-11-07 01:00:00          50          7       83
# 4 2014-11-07 04:00:00          47         11       83
# 5 2014-11-07 07:00:00          45         14       83
# 6 2014-11-07 10:00:00          50         16       61

可以在单个请求中查询多个邮政编码，但这会使解析返回的 XML 变得复杂。

【讨论】：

感谢分享您的代码！我的问题是我需要超过 16 年的每小时温度（辐射）数据超过 400 zcta。我可能需要弄清楚如何将气象站与zcta匹配以及如何按月批量下载数据。

【解决方案2】：

要将 NOAA QCLCD 数据转换为邮政编码，您需要使用 station.txt 文件中的纬度/经度值，并将其与人口普查中的数据进行比较。这只能通过 GIS 相关工具来完成。我的解决方案是使用启用PostGIS 的数据库，这样您就可以使用ST_MakePoint 函数：

ST_MakePoint(longitude, latitude)

然后，您还需要将人口普查局的 ZCTA 加载到数据库中，以确定哪些邮政编码包含哪些站点。 ST_Contains 函数将对此有所帮助。

ST_Contains(zip_way, ST_MakePoint(longitude, latitude))

完整的查询可能如下所示：

SELECT s.wban, z.zip5, s.state, s.location
   FROM public.station s
   INNER JOIN public.zip z 
       ON ST_Contains(z.way, ST_MakePoint(s.longitude, s.latitude)

我显然是在对列名做出假设，但以上应该是一个很好的起点。

您也应该能够使用 QGIS（免费）或 ArcGIS（昂贵）完成相同的任务。这消除了安装启用 PostGIS 的数据库的开销，但我对这些软件包中所需的步骤并不熟悉。

【讨论】：

【解决方案3】：

天气数据仅适用于气象站，每个 ZCTA 没有一个气象站（ZCTA 比气象站覆盖的区域小得多）。

我在 noaa 网站上看到了一些选项，您可以在其中输入纬度和经度，它会从相应的气象站找到天气。因此，如果您可以将您感兴趣的 ZCTA 转换为纬度/经度对（中心、随机角等），您可以将其提交到网站。但请注意，如果您对大量靠近的 ZCTA 执行此操作，您将下载冗余信息。最好将ZCTA与气象站进行一次匹配，然后从每个站只下载一次气象信息，然后与ZCTA数据合并。

【讨论】：

谢谢！好建议！将 400 多个 ZCTA 匹配到气象站可能会很痛苦，但如果将来可以重复使用，则值得。