Matlab之netCDF格式文件读取方法

一、netCDF格式文件

1.简介

2.NetCDF的数据结构

二、Matlab读取netCDF使用到的函数

1.ncdisp（）

2.ncinfo（）

3.ncread ()

4.ncreadatt（）

一、netCDF格式文件

1.简介

NetCDF(network Common Data Form)网络通用数据格式是由美国大学大气研究协会（University Corporation for Atmospheric Research，UCAR)的Unidata项目科学家针对科学数据的特点开发的，是一种面向数组型并适于网络共享的数据的描述和编码标准。目前，NetCDF广泛应用于大气科学、水文、海洋学、环境模拟、地球物理等诸多领域。

2.NetCDF的数据结构

NetCDF数据集(文件名后缀为.nc) 的格式不是固定的，它是使用者根据需求自己定义的。一个NetCDF数据集包含维(dimensions)、变量(variables)和属性(attributes)三种描述类型，每种类型都会被分配一个名字和一个ID，这些类型共同描述了一个数据集，NetCDF库可以同时访问多个数据集，用ID来识别不同数据集。变量存储实际数据，维给出了变量维度信息，属性则给出了变量或数据集本身的辅助信息属性，又可以分为适用于整个文件的全局属性和适用于特定变量的局部属性，全局属性则描述了数据集的基本属性以及数据集的来源。一个NetCDF文件的结构包括以下对象：

NetCDF name{Dimensions：… //定义维数Variables：… //定义变量Attributes：… //属性Data：…//数据
}

二、Matlab读取netCDF使用到的函数

1.ncdisp（）

功能：在命令窗口中显示NetCDF数据源的内容

示例：显示示例NetCDF文件example.nc的内容。

ncdisp('example.nc')

结果如下：

Source:H:\matlab\toolbox\matlab\demos\example.nc
Format:netcdf4
Global Attributes:creation_date = '29-Mar-2010'
Dimensions:x = 50y = 50z = 5
Variables:avagadros_numberSize:       1x1Dimensions: Datatype:   doubleAttributes:description = 'this variable has no dimensions'temperature     Size:       50x1Dimensions: xDatatype:   int16Attributes:scale_factor = 1.8add_offset   = 32units        = 'degrees_fahrenheight'peaks           Size:       50x50Dimensions: x,yDatatype:   int16Attributes:description = 'z = peaks(50);'
Groups:/grid1/Attributes:description = 'This is a group attribute.'Dimensions:x    = 360y    = 180time = 0     (UNLIMITED)Variables:tempSize:       []Dimensions: x,y,timeDatatype:   int16/grid2/Attributes:description = 'This is another group attribute.'Dimensions:x    = 360y    = 180time = 0     (UNLIMITED)Variables:tempSize:       []Dimensions: x,y,timeDatatype:   int16

2.ncinfo（）

finfo = ncinfo（source）

功能：在结构finfo中返回有关source指定的整个NetCDF数据源的信息，其中source可以是NetCDF文件的名称或OPeNDAP NetCDF数据源的URL。

示例：

搜索名称以文件中的字符x开头的尺寸。

finfo = ncinfo('example.nc');
disp(finfo);
dimNames = {finfo.Dimensions.Name};
dimMatch = strncmpi(dimNames,'x',1);
disp(finfo.Dimensions(dimMatch));

输出结果如下图所示

获取变量的大小，并检查其是否具有无限制的尺寸。

vinfo = ncinfo('example.nc','peaks');
varSize = vinfo.Size;
disp(vinfo);
hasUnLimDim = any([vinfo.Dimensions.Unlimited]);

输出结果如下图所示：

查找组中定义的所有无限尺寸

ginfo = ncinfo('example.nc','/grid2/');
unlimDims = [ginfo.Dimensions.Unlimited];
disp(ginfo.Dimensions(unlimDims));

输出结果如下图所示:

3.ncread ()

功能：从NetCDF数据源中的变量读取数据

语法：

```
vardata = ncread（source，varname）
```
从source中的变量varname读取数据，该变量可以是NetCDF文件的名称，也可以是OPeNDAP NetCDF数据源。
```
vardata = ncread（source，varname，start，count，stride）
```
从源中的变量varname读取数据，起始位置是start给出的位置。 count指定沿相应维度读取的元素数。可选参数stride指定沿每个尺寸的元素间距。

示例1：读取并显示示例文件中peaks变量中的数据。

ncdisp('example.nc','peaks');
peaksData  = ncread('example.nc','peaks');
peaksDesc  = ncreadatt('example.nc','peaks','description');
surf(double(peaksData));
title(peaksDesc);

输出结果如下图所示：

示例2：将峰数据二次采样2倍（沿每个维度读取其他所有值）。

subsetdata = ncread('example.nc','peaks',...[1 1], [Inf Inf], [2 2]);
surf(double(subsetdata));

输出结果如下图所示：

4.ncreadatt（）

功能：从NetCDF数据源读取属性值

语法：attvalue = ncreadatt(source,location,attname)

描述:attvalue = ncreadatt（source，location，attname）

从source中的位置指定的组或变量中读取属性attname，其中source是NetCDF文件的名称或NetCDF数据源的URL。

示例：

读取全局属性

creation_date = ncreadatt('example.nc','/','creation_date')

输出结果如下图所示:

读取与变量关联的属性

scale_factor = ncreadatt('example.nc','temperature','scale_factor')

输出结果如下图所示：

读取与组关联的属性

本示例仅适用于netcdf4格式的文件。

desc_value = ncreadatt('example.nc','/grid2','description')

输出结果如下图所示：