python - 如何使用 xarray 沿时间维度扩展数据变量？

Question

我有一个如下所示的数据集 ds_object:

ds_object
<xarray.Dataset>
Dimensions:    (time: 14392)
Coordinates:
* time       (time) datetime64[ns] 2021-08-28T00:00:02.14...
Data variables:
variable  .......

“变量”在哪里:

<xarray.DataArray 'variable' ()>
array(0., dtype=float32)
Attributes:
   units:      count

我正在尝试按时间扩展零维变量。所以本质上，将“变量”从 0D 更改为 1D 数组，形状为 (1, 14392)。 variable 将具有与“时间”相同的长度，但 variable 的奇异值重复 14392 次。

我能够做到这一点:

variable = np.full((1,len(time)),variable)

它为 variable 提供了我需要的形状，但出于某种原因，它作为坐标变量返回到 ds_object 中:

ds_object = ds_object.assign(variable_new=(variable[0]))
print(ds_object)

<xarray.Dataset>
Dimensions: (time: 13164, variable_new: 13164)
Coordinates:
  * time                  (time) datetime64[ns] 2021-08-28T00:00:02.14...
  * variable_new          (variable_new) float32 0.0 0.0 ... 0.0
Data variables: (12/28)

为什么会这样？如何将 variable_new 作为新数据变量添加到 ds_object？

Answer 1

创建一个类似于您的虚拟数据集:

In [2]: ds = xr.Dataset(
   ...:     {'variable': ((), 0)},
   ...:     coords={'time': pd.date_range('2021-08-28', periods=1000, freq='D')},
   ...: )

In [3]: ds
Out[3]:
<xarray.Dataset>
Dimensions:   (time: 1000)
Coordinates:
  * time      (time) datetime64[ns] 2021-08-28 2021-08-29 ... 2024-05-23
Data variables:
    variable  int64 0

In [4]: ds['variable']
Out[4]:
<xarray.DataArray 'variable' ()>
array(0)

我们可以使用xr.DataArray.expand_dims将数组广播到一个新的维度:

In [11]: ds['variable'] = ds['variable'].expand_dims(time=ds.time)

In [12]: ds
Out[12]:
<xarray.Dataset>
Dimensions:   (time: 1000)
Coordinates:
  * time      (time) datetime64[ns] 2021-08-28 2021-08-29 ... 2024-05-23
Data variables:
    variable  (time) int64 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ... 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

或者，您也应该能够使用 xr.Dataset.assign 完成这项任务:

In [16]: ds = ds.assign(variable=ds['variable'].expand_dims(time=ds.time))