python-xarray 将掩码从一个 DataArray 复制到另一个

Question

我得到这个来处理一个简单的案例：

arr2 = xr.DataArray((np.arange(16)-8).reshape(4, 4), dims=['x', 'y'])
arr3 = xr.DataArray(np.arange(16).reshape(4, 4), dims=['x', 'y'])
<xarray.DataArray (x: 4, y: 4)>
array([[ nan,  nan,  nan,  nan],
[ nan,  nan,  nan,  nan],
[ nan,   9.,  10.,  11.],
[ 12.,  13.,  14.,  15.]])
Dimensions without coordinates: x, y

但是，我在应用到 NetCDF 文件时遇到了麻烦。我有两个数据集：有效波高 (Hs) 和风速 (ws)。我想使用 Hs<0 的掩码并将其应用于 ws。数据集的大小为 [time=1,lat=81,lon=131]。将来会有一段时间我的 ws DataArray 的大小会略有不同，例如[时间=1,ens=10,lat=81,lon=131].

如果我尝试：

f = xr.open_dataset('CCSM4_ens1_19821201_19831130_ws10_0_NAtl_DJFmean.nc')
ws10 = f.ws10
f = xr.open_dataset('ww3.Hs.19820901_19830831_NAtl_DJFmean.nc')
hs = f.hs
ws10_masked = ws10.where(hs > 0)

ws10_masked 看起来像：

xarray.DataArray (time: 1, lat: 81, lon: 131, latitude: 81, longitude: 131)
array([[[[[ nan, ...,  nan],
      ..., 
      [ nan, ...,  nan]],
     ..., 
     [[ nan, ...,  nan],
      ..., 
      [ nan, ...,  nan]]],
      ..., 
      [[[ nan, ...,  nan],
      ..., 
      [ nan, ...,  nan]],
      ..., 
      [[ nan, ...,  nan],
      ..., 
      [ nan, ...,  nan]]]]])
Coordinates:
* lat        (lat) float64 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 ...
* lon        (lon) float64 260.0 261.0 262.0 263.0 264.0 265.0 266.0 267.0 ...
* time       (time) datetime64[ns] 1983-01-15T12:00:00
* latitude   (latitude) float32 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 ...
* longitude  (longitude) float32 -100.0 -99.0 -98.0 -97.0 -96.0 -95.0 
...
Attributes:
associated_files:  baseURL: http://cmip-
pcmdi.llnl.gov/CMIP5/dataLocation...
cell_methods:      time: mean
history:           2014-07-03T07:58:56Z altered by CMOR: Treated 
scalar d...
long_name:         Eastward Near-Surface Wind
standard_name:     eastward_wind
units:             m s-1

您可以看到，因为 ws 具有维度名称 lon 和 lat，而 Hs 具有维度名称经度和纬度，它正在创建一个 5 维 DataArray 并且没有正确拾取掩码。

无论维度名称是否不同或 DataArray 大小是否不同，我都可以选择掩码吗？

我之前用 numpy.math (ma) 做过这个：

hs = f.variables['hs'][:]
hs_masked = ma.masked_values(hs, -65.534004)
tmp = np.zeros((len(lat), len(lon))
# Create masked array
data_cs = ma.masked_values(tmp, 0)
# Read new file
tmp = f.variables['cusp'][:]
data_cs[:,:] = ma.masked_array(tmp, hs_masked.mask)

但希望learn/use xarray.

干杯，雷

Answer 1

您需要明确重命名维度名称以匹配，例如 hs = hs.rename({'lat': 'latitude', 'longitude': 'longitude'})。如果坐标标签不完全匹配，您可能还需要使用 nearest-neighbor indexing 重新索引，例如 hs.reindex_like(ws10, method='nearest', tolerance=0.01).

或者，不太安全，您可以从第二个参数中删除坐标标签，而只传入一个未标记的数组，例如 ws10.where(hs.data > 0)。但是我不推荐这个选项，因为没有什么能保证元数据的一致性。

python-xarray 将掩码从一个 DataArray 复制到另一个

python-xarray copy mask from one DataArray to another

python-xarray