xarray：重塑数据，拆分维度

Question

我有一个xarray具有以下维度的数据集：

Dimensions:      (subject: 30, session: 5, time: 45000)
Coordinates:
  * subject      (subject) object '110' '112' '114' '117' ...
  * session      (session) object 'week1' 'week2' 'week3' ...
  * time         (time) timedelta64[ns] 00:00:00 00:00:00.040000 ...

我想将每个试验（主题/会话组合）分成更小的时间段，例如分成 3 个段，每个段有 15000 个值，结果维度可能如下所示：

(subject: 30, session: 5, segment: 3, time: 15000)

我已经搜索并尝试了很多东西但都没有成功，这怎么办？

我一直在尝试的一件事似乎很接近，就是创建一个新的 MultiIndex 并将其拆开。

segment_data = np.repeat(range(3),len(ds.time)//3)
segment = xr.Variable(dims='time',data=segment_data)
newtime_data = np.tile(ds.time[:len(ds.time)//3],3)
newtime = xr.Variable(dims='time',data=newtime_data)
dsr = ds.assign_coords(segment=segment,newtime=newtime)
dsr = dsr.set_index(segment='segment',newtime='newtime')
dsr = dsr.stack(fragment=['segment','newtime'])

然而，最后一行需要大量内存，并且似乎创建了一个维度fragment: len(ds.time)**2，这似乎不正确。我也不确定在这之后我必须做什么（unstack('fragment')？）。

编辑：更多的尝试让我来到这里：

x = np.repeat(range(3),15000)
y = np.tile(ds.time[:len(ds.time)//3],3)
dsr = (ds.assign_coords(segment=x,time2=y)
      .set_index(fragment=['segment','time2'])
      .unstack('fragment'))

这给出了：

(subject: 30, segment: 3, session: 5, time: 45000, time2: 15000)

这看起来很接近，但它并不完全存在，因为time2现在每个点都有 45000 个值，而它应该是单个值：

dsr.isel(subject=0,segment=0,session=0,time2=0)
# (time: 45000)

编辑：我终于找到了一种方法，请参阅我的答案。欢迎提供更多建议！

Answer 1

首先确保您有两个新维度的标签。在这种情况下如下：

x = range(3) # 3 segments
y = ds.time[:len(ds.time)//3] # the first 1/3rd of the time labels

然后pandas从这些标签创建一个MultiIndex*。

ind = pd.MultiIndex.from_product((x,y),names=('segment','new_time'))

最后，将timeDataset 中的索引替换为这个新索引，然后将其层级拆开以创建所需的两个维度。

dsr = ds.assign(time=ind).unstack('time')

您可能希望使用rename重命名新维度：

dsr = dsr.rename({'new_time':'time'})

结果尺寸：

(subject: 30, segment: 3, session: 5, time: 15000)

现在是关闭的唯一的事情就是维度的顺序（理想情况下segment，并session 应被交换）。我认为transpose这会有所帮助，但“尽管每个数组的维度顺序会改变，但数据集维度本身将保持固定（排序）顺序。” ** 所以我可能会像这样忍受它。

_{* 请注意，您将无法使用要拆分的维度的名称，因此我们在'new_time'此处提供。不必要的限制assign？}

_{** 我无法解释的另一个限制。}