如何使用新維度重塑 xarray 數據

Question

我對xarray庫xarray ，而且我被困在一個看起來相當簡單的任務中。 我在GRIB文件中有不同 30 公里網格的全球氣候數據。 數據如下所示：

<xarray.Dataset>
Dimensions:     (time: 736, values: 542080)
Coordinates:
    number      int64 0
  * time        (time) datetime64[ns] 2007-12-01 ... 2008-03-01T21:00:00
    step        timedelta64[ns] 00:00:00
    surface     int64 0
    latitude    (values) float64 89.78 89.78 89.78 ... -89.78 -89.78 -89.78
    longitude   (values) float64 0.0 20.0 40.0 60.0 ... 280.0 300.0 320.0 340.0
    valid_time  (time) datetime64[ns] 2007-12-01 ... 2008-03-01T21:00:00
Dimensions without coordinates: values
Data variables:
    t2m         (time, values) float32 247.30748 247.49889 ... 225.18036
Attributes:
    GRIB_edition:            1
    GRIB_centre:             ecmf
    GRIB_centreDescription:  European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
    GRIB_subCentre:          0
    Conventions:             CF-1.7
    institution:             European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
    history:                 2020-01-21T09:40:59 GRIB to CDM+CF via cfgrib-0....

這很好。 我可以訪問不同的時間實例並繪制內容，甚至可以使用data.t2m.data訪問每個單元格的數據。 但是，數據僅按time和value索引，最后一個是 - 我假設 - 一個單元格編號標識符，但沒有將latitude和longitude作為有意義的維度讀取。

在文檔中，作者以airtemp再分析數據為例，這些數據由lat 、 lon和time索引，這就是我想要對我的數據集做的事情。

<xarray.Dataset>
Dimensions:  (lat: 25, lon: 53, time: 2920)
Coordinates:
  * lat      (lat) float32 75.0 72.5 70.0 67.5 65.0 ... 25.0 22.5 20.0 17.5 15.0
  * lon      (lon) float32 200.0 202.5 205.0 207.5 ... 322.5 325.0 327.5 330.0
  * time     (time) datetime64[ns] 2013-01-01 ... 2014-12-31T18:00:00
Data variables:
    air      (time, lat, lon) float32 ...
Attributes:
    Conventions:  COARDS
    title:        4x daily NMC reanalysis (1948)
    description:  Data is from NMC initialized reanalysis\n(4x/day).  These a...
    platform:     Model
    references:   http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanaly...

在xarray環境中進行這種重新索引有直接的方法嗎？ 我想我可以只簡單的提取numpy陣列，並跳轉到pandas或其他什么東西，但我覺得xarray圖書館真正強大的和有用的。

Answer 1

一種方法可能是從緯度和經度變量手動構造一個pandas.MultiIndex ，將其指定為values維度的坐標，然后取消堆疊數據集：

import pandas as pd

index = pd.MultiIndex.from_arrays(
    [ds.longitude.values, ds.latitude.values], names=['lon', 'lat']
)
ds['values'] = index
reshaped = ds.unstack('values')

有關更多信息，請參閱 xarray 文檔的“重塑和重組數據”部分下的此部分。