气象编程 | Python和NCL处理netCDF文件的scale_factor和add_offset

from netCDF4 import Dataset

filename = r'geopotential.nc'
data = Dataset(filename)
print(data['z'].set_auto_maskandscale(True)) # 设置缩放和掩膜数组开启，默认就是开启，这句话可省略
print(data['z'][:]) # data1

print(data['z'].set_auto_maskandscale(False)) # 设置缩放和掩膜数组关闭
print(data['z'][:]) # 关闭后打印数据，得出的数据全部为整数
#将关闭后的数据应用缩放和偏移转换
print(data['z'][:]*data['z'].scale_factor+data['z'].add_offset) # data2
# 可以发现关闭data1和data2完全一致

'''
思路应该是这样：
采集到原始数据，然后为了节省存储空间，保证存储的数据精度，采取以下策略转换数据；
min:整个数据集的最小值, max:整个数据集的最大值, n：转化为多少个二进制数的整数，取决于你数据的范围，我这个数据集是16进制度
def compute_scale_and_offset(min, max, n):
    # stretch/compress data to the available packed range
    scale_factor = (max - min) / (2 ** n - 1)
    # translate the range to be symmetric about zero
    add_offset = min + 2 ** (n - 1) * scale_factor
    return (scale_factor, add_offset)
'''
def compute_scale_and_offset(min, max, n):
    # stretch/compress data to the available packed range
    scale_factor = (max - min) / (2 ** n - 1)
    # translate the range to be symmetric about zero
    add_offset = min + 2 ** (n - 1) * scale_factor
    return (scale_factor, add_offset)
# 我调用上述函数计算了偏移和缩放值：
import numpy as np
print(compute_scale_and_offset(np.array(data['z'][:]).min(),np.array(data['z'][:]).max(),16))
#得到的结果和我读取的ERA5文件中的scale_factor, add_offset一致。