如何使用 netcdf 文件中的经纬度坐标提取 R 中点的时间序列？

编程问答 2022-05-30

问题描述

我确信在某个地方可以找到这个确切的应用程序，但我没有找到。

这是我的问题。我有一个 netcdf 文件。内容说明如下：

File filname.nc (NC_FORMAT_CLASSIC):

     3 variables (excluding dimension variables):
        float xlat[jx,iy]   
            long_name: Latitude on Cross Points
            standard_name: latitude
            units: degrees_north
            grid_mapping: crs
        float xlon[jx,iy]   
            long_name: Longitude on Cross Points
            standard_name: longitude
            units: degrees_east
            grid_mapping: crs
        float count[jx,iy,time]   
            cell_methods: time: point
            grid_mapping: crs
            coordinates: xlat xlon
            units: particles m-3
            standard_name: near-surface_particle_count
            long_name: Near-surface particle count

     3 dimensions:
        time  Size:7273   *** is unlimited ***
            long_name: time
            standard_name: time
            units: hours since 1949-12-01 00:00:00 UTC
            calendar: gregorian
            bounds: time_bnds
        iy  Size:141
            long_name: y-coordinate in Cartesian system
            standard_name: projection_y_coordinate
            units: m
            axis: Y
            _CoordinateAxisType: GeoY
        jx  Size:240
            long_name: x-coordinate in Cartesian system
            standard_name: projection_x_coordinate
            units: m
            axis: X
            _CoordinateAxisType: GeoX

我可以轻松导入文件并提取文件的各个组成部分。

data <- nc_open('filename.nc')

## Get lats and long
lat <- ncvar_get(data,varid = 'xlat')
lon <- ncvar_get(data,varid = 'xlon')
dim(lat)

### Get the dates and convert them.
data_dates <-
  as.Date(ncvar_get(data,varid = 'time') / 24,origin = '1949-12-01 00:00:00 GMT')

data_z <- ncvar_get(data,varid = 'count')
data_x <- ncvar_get(data,varid = 'jx')
data_y <- ncvar_get(data,varid = 'iy')

## Try to make a picture
image(data_x,data_y,(data_z[,1]))
## this works fine

## Try to make a picture using the lat longs
image(lon,lat,data_z[,1]))
## This does not work since both lon and lat are matrices. Converting them to vectors does not work either since they both end up being very big.

我还有一个包含点和日期的数据文件，例如：

pts <- data.frame(cbind(
  runif(10,min(lon),max(lon)),runif(10,min(lat),max(lat)),sample(seq(min(date),max(date),by="day"),10)
))
names(pts) <- c("lon","lat","date")
library(sp)
coordinates(pts) <- ~lon + lat

我对这一切都很陌生，所以不太确定我想做什么，但我现在的总体策略是：

  1. 提取每个点日期前 21 天我需要的切片。
  2. 将它们中的每一个转换为栅格
  3. 使用 raster::extract 从每个点的每个切片中提取 z 值 在我的点文件中使用 raster::extract
  4. 将这些点添加到我的主数据文件中，分为 21 列，代表感兴趣的日期前 21 个滞后天中的每一天。

我遇到的问题是

  1. 我无法使用 nc 文件中的经纬度获取切片。
  2. 我有数百万个点，每次提取切片效率很低，我想知道是否有办法在每个点提取整个时间序列。

任何帮助将不胜感激。

我真的可以创建一个可重现的示例，因为我无法上传 .nc 文件。

谢谢。

解决方法

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