如何将带有复合标头的.csv读取到xarray DataArray中（使用pandas）

Question

给定一个具有以下结构的数据集：

time  var1  var2  var2  var1  var3
      loc1  loc1  loc2  loc2  loc1
1     11    12    13    14    15
2     21    22    23          25
3           32    33    34    35

以 .csv 形式给出：

time,var1,var2,var2,var1,var3
,loc1,loc1,loc2,loc2,loc1
1,11,12,13,14,15
2,21,22,23,,25
3,,32,33,34,35

注意：缺少一些值，并非所有变量都适用于所有位置，时间戳适用于每个记录，列可能会出现乱序，但时间戳可靠地是第一列。我不确定所有这些方面都与最佳解决方案相关，但它们确实存在。

我在设置 xarray 三维数组时没有遇到太多麻烦，该数组允许我通过时间戳、位置、变量名称访问值。在确定唯一的位置名称后，它会循环遍历位置名称，按位置过滤数据并一次添加一个位置的结果。但我想知道 pythonic 和 pandastic 解决方案（由于缺乏更好的词）会是什么样子？

问题：是否有一些紧凑且有效的方法（可能使用 pandas 和 xarray）将此数据集或任何类似的数据集（具有不同的变量和位置名称）从 .csv 加载到 3d 数组（如 xarray DataArray）中？

Answer 1

df = pd.read_csv('tst.csv', header=[0, 1], index_col=0).sort_index(1)

time  var1       var2      var3
      loc1  loc2 loc1 loc2 loc1
1     11.0  14.0   12   13   15
2     21.0   NaN   22   23   25
3      NaN  34.0   32   33   35

然而，为了进入 3D 数组，我们必须将其投影到可用轴的笛卡尔积中。

cols = pd.MultiIndex.from_product(df.columns.levels)

d1 = df.reindex(columns=cols)
d1

   var1       var2      var3     
   loc1  loc2 loc1 loc2 loc1 loc2
1  11.0  14.0   12   13   15  NaN
2  21.0   NaN   22   23   25  NaN
3   NaN  34.0   32   33   35  NaN

然后使用numpy.reshape和numpy.transpose

d1.values.reshape(3, 3, 2).transpose(1, 0, 2)

array([[[ 11.,  14.],
        [ 21.,  NaN],
        [ NaN,  34.]],

       [[ 12.,  13.],
        [ 22.,  23.],
        [ 32.,  33.]],

       [[ 15.,  NaN],
        [ 25.,  NaN],
        [ 35.,  NaN]]])