如何将具有complex128数据的xarray.DataArray保存到netcdf

Question

我在 xarray 数据集中有一些复杂的数据（numpy dtype complex128），我想用 to_netcdf 保存它们。我收到以下错误：

TypeError: illegal primitive data type, must be one of dict_keys(['S1', 'i1', 'u1', 'i2', 'u2', 'i4', 'u4', 'i8', 'u8', 'f4', 'f8']), got complex128

我确实知道我正在将数据类型传递给不受支持的底层 netCDF4。我还发现https://unidata.github.io/netcdf4-python/有关 netcdf4 的复合数据类型。但不幸的是，我不知道如何将其应用于我的问题，因为我没有直接使用 netcdf4 库。

我可以将数据类型complex128的数据保存到netcdf，同时保留数据类型（使用xarray.DataArray.to_netcdf）吗？

微量元素：

import numpy as np
import xarray as xr
complex = [np.complex(1.0, 1.0), np.complex(2.0, 1.0), np.complex(3.0, 1.0), np.complex(4.0, 1.0)]
data = xr.DataArray(complex)
data.to_netcdf(r'test.nc')

Answer 1

NetCDF 作为一种文件格式不支持复杂数据。显然，地球科学用户对保存复杂值没有强烈的需求。

也就是说，您确实可以使用某种临时约定（例如使用自定义复合数据类型）将复杂的 128 数据写入 netCDF 文件。这与 h5py 使用的方法类似。这确实需要在 xarray 本身中实现：欢迎拉取请求。

使用当前版本的 xarray，您有两种序列化复数值的选项：

1. 使用engine='h5netcdf'。这使用 h5py 的约定来写入复杂的数据。不幸的是，这会导致 netCDF 文件无效，netCDF-C 无法读取该文件。如果您尝试这样做，您应该会看到一条警告消息。在 xarray 的未来版本中，我们可能需要使用专用方法，例如而to_hdf5()不是to_netcdf()创建此类无效文件。

2. 将数据转换为实部和虚部，并将它们保存为单独的变量。从磁盘读回数据时，将它们组合回复数值。选择您认为最适合的临时会议。

例如，

def save_complex(data_array, *args, **kwargs):
    ds = xarray.Dataset({'real': data_array.real, 'imag': data_array.imag})
    return ds.to_netcdf(*args, **kwargs)

def read_complex(*args, **kwargs):
    ds = xarray.open_dataset(*args, **kwargs)
    return ds['real'] + ds['imag'] * 1j