xarray 沿切片维度删除元素

Question

我正在使用 xarray 读取 NetCDF（时间、水平、纬度、经度）文件。 我正在选择两个大小相同的切片。 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))

Answer 1

与 numpy 根据数组中的位置对齐数据不同，xarray 在执行数据操作时使用沿给定维度的标签来对齐数据。 因此，在水平维度的a和b的情况下具有偏移标签不会执行您期望的方式。

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) vs slice(1, length) ）对数据进行slice(0, length-1) 。 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，其中每个元素根据标签 (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'

您要寻找的是首先使用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，当您在a + c添加时，坐标以您想要的方式排列。

有关更多信息，请参阅有关按维度名称和自动对齐进行广播的 xarray 计算文档。