概要

気象データなどでよく用いられるNetCDF（拡張子.nc）。
Pythonでかなり簡単に扱えるので、使い方を説明。

PythonでNetCDFを使いたい！
NetCDFの形式を知りたい！

な方の参考になれば。

事前準備

netcdf4を入れておく必要がある。pipなら以下のコマンドで。

bash

pip install netcdf4

書き込み方

今回は全球気温データ（lon, lat, temp）の格納を想定。

簡略版

python

import netCDF4 as nc4

nc = nc4.Dataset(ncPath, "w", format="NETCDF4")

"""
lonList(1d), latList(1d), tempList(2d)にデータを格納
"""

nc.createDimension("x", len(lonList))
nc.createDimension("y", len(latList))

lon = nc.createVariable("lon", "i2", "x")
lat = nc.createVariable("lat", "i2", "y")
temp = nc.createVariable("temp", "i2", ("y", "x"), fill_value=99999)

lon[:], lat[:], temp[:, :] = lonList, latList, tempList

nc.close()

netCDF4.Dataset()でファイルを開く。
Python3.9で可能なフォーマットは以下の通り（何が違うのかはよくわからない...）。

NetCDF
NetCDF4
NetCDF4 Classic
NetCDF3 Classic
NetCDF3 64Bit Offset
NetCDF3 64Bit Data

また、createDimensionで次元を設定後、**createVariable()**で変数を作成可能。
引数はデータ名称、型（i1=int8, i2=int16, etc.）、形状。
fill_valueで欠損値の登録が可能なのも非常に便利。

各種情報追加

上記でデータとしては問題ないが、NetCDFファイルではデータ内の変数の単位などの登録が可能。

python

nc.history = "Create New"
temp.long_name = "Temperature"
temp.units = "Degree of Celsius"

historyでファイルの履歴を登録可能。データ作成日時などを入れたら良さそう。
変数についてはlong_nameで名称、unitsで単位を登録可能。
内容はprintすれば簡単にみれる。

python

print(temp)
"""
<class 'netCDF4._netCDF4.Variable'>
int8 t(lat, lon)
    _FillValue: -97
    long_name: Temperature
    units: Degree of Celsius
unlimited dimensions: 
current shape = (13, 36)
filling on
"""

ターミナル上での中身の確認

中身はターミナル上でncdumpコマンドを使って確認可能。
オプションは色々ありますが、ヘッダのみ良い方はhオプションを入れてください。

bash

$ ncdump {ファイルパス}

読み込み

読み込むときも書き込み時とほぼ同じ。
nc.variblesで該当する変数名を入れたらデータが取り出せる。

python

import netCDF4

nc = netCDF4.Dataset('netcdf.nc', 'r')
temp = nc.variables['t'][:]

まとめ

NetCDF4で簡単にNetCDFのデータの扱いが可能。
ncdumpで確認しなくても、Pythonソース上で情報を見ることもできる。

その他

GitHubに今回実装したソースを置いています。