NumPy中的HDF5數組提取和轉換

Question

我有一些HDF5格式的原始每日海風數據，想知道如何使用Numpy將其轉換為風速和風向嗎？

每日的原始海風數據存儲在兩個HDF5文件中：u.hdf5和v.hdf5。 每個HDF5文件包含三個內容：緯度，經度，u（或v）。u（或v）數組是3D，其中0維表示小時（0：00-24：00）。 我需要做的是將u和v數組切成每小時（即0：00-1：00），然后使用以下代碼將它們轉換為風速和風向：

#!/usr/bin/python2

import os
import sys
import math


def d2r(degree):
  radian = degree * math.pi / 180.0
  return (radian)


def r2d(radian):
  degree = radian * 180.0 / math.pi
  return (degree)


def uv2sd(u,v):
  s = math.sqrt((u*u)+(v*v))
  radian = math.atan2(u,v)
  degree = r2d(radian)
  if degree < 0:
    degree = 360 + degree
  return (s,d)

之后，我需要創建另一個包含緯度，經度，每小時風速和風向（s，d）信息的HDF5文件。

非常感謝！

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我嘗試使用下面的代碼，但是沒有用：

>>> import numpy
>>> import h5py
>>> import os
>>> import sys
>>> import math

>>> a=h5py.File('D:/Wind/u_100m/20100101.hdf5','r')
>>> b=a['u'].value
>>> c=b[0,:,:]
>>> cu=c
>>> d=h5py.File('D:/Wind/v_100m/20100101.hdf5','r')
>>> e=d['v'].value
>>> f=e[0,:,:]
>>> fv=f

>>> u=cu.reshape(-1)
>>> v=fv.reshape(-1)


>>> def d2r(d):
    r=d*math.pi/180.0
    return(r)

>>> def r2d(r):
    d=r*180.0/math.pi
    return(d)

>>> def uv2sd(u,v):
    s=math.sqrt((u*u)+(v*v))
    d=math.atan2(u,v)
    if d<0:
        d=360+d
    return (s,d)

>>> print uv2sd(u,v)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#55>", line 1, in <module>
    print uv2sd(u,v)
  File "<pyshell#54>", line 2, in uv2sd
    s=math.sqrt((u*u)+(v*v))
TypeError: only length-1 arrays can be converted to Python scalars

Answer 1

您希望腳本返回數組或列表的平方根，但這是不可能的，除非您擁有一個元素數組或列表！

舉個例子：

import numpy as np
import math

a = np.array([2, 4, 6])
s = math.sqrt(a)

這行不通。 您將得到相同的錯誤：

TypeError: only length-1 arrays can be converted to Python scalars

您必須為數組的每個元素調用math.sqrt函數...例如：

for i in a:
    s = math.sqrt(i)
    print s

現在您將得到想要的：

1.41421356237
2.0
2.44948974278

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如果對函數uv2sd進行一些小的更改，則代碼應該可以工作：

def uv2sd(u,v):
    s = []
    d = []
    for i in range(len(u)):
        angulo = math.atan2(u[i],v[i])
        if angulo < 0:
            angulo = 360 + angulo
        d.append(angulo)
        s.append(math.sqrt((u[i]*u[i])+(v[i]*v[i])))     
    return s, d

Answer 2

struct模塊用於處理二進制打包數據。

您讀取和寫入字符數組（即字符串）到外部文件，然后將其轉換為python存儲類型。

您要做的就是根據了解HDF5的結構創建一個函數或類

例如

import struct
f=open("infile.dat","rb")

s=struct.Struct('fl')
BLOCKSIZE=s.size()

mydata=[]
data=f.read()
f.close()
for p in range(0,len(data),BLOCKSIZE):
    b=data[p:p+BLOCKSIZE]
    mydata.append(s.unpack(b))
print mydata