水动力模型输出提取与处理工具
thyme的Python项目详细描述
百里香
t工具用于hydrodynamicmODEL输出e提取
提供处理、插值和 转换水动力海洋模型netcdf数据集。
为什么？现在有许多流体动力学建模框架被 海洋学界。所有模型都输出为netcdf格式，但是 结构、尺寸、变量、属性、命名约定， 坐标系和掩蔽规则都会有很大的变化，使得 用户很难从中提取有意义的信息 复杂系统。
这个包试图支持一种通用的交互方法 通过提取每个建模系统的细微差别来使用这些数据集 分成不同的模块，并用一个单独的api统一它们。
支持的型号
注：到目前为止，该软件包已通过测试，可与国家海洋公司合作。 业务（NOS）运营预测系统（OFS）（如CBOFS、DBOFS， ngofs等），但是如果稍加调整，它也应该可以处理输出。 来自非OFS型号。
目前支持以下海洋建模框架：
区域海洋模拟系统（ROMS）
< Buff行情>"ROMS是一个自由曲面，地形跟随，原始方程 科学界广泛使用的海洋模型 应用范围…在水平方向，基本方程 使用边界拟合、正交曲线计算 交错荒川C网格上的坐标。一般公式 曲线坐标包括笛卡尔（常数度量）和 球面（可变度量）坐标。海岸线也可以 通过陆海掩蔽指定为有限离散网格。如在 垂直的，水平的模板使用一个居中的，二阶的 有限差分。"
来自https://www.myroms.org/" rel="nofollow">https://www.myroms.org/
的说明有限体积社区海洋建模系统（FVCOM）
< Buff行情>"FVCOM是一个预测性的非结构化网格，有限体积， 自由面三维原始方程沿岸海洋环流模式 由UMASDS-WHOI共同开发。模型包括 动量、连续性、温度、盐度和密度方程 在物理和数学上使用湍流闭合 子模型。水平网格由非结构三角形组成 单元和不规则底是用广义的 地形跟踪坐标。"
来自http://fvcom.smast.umasd.edu/fvcom/" rel="nofollow">http://fvcom.smast.umasd.edu/fvcom/
的说明普林斯顿海洋模型（POM）
< Buff行情>"POM是一个西格玛坐标（地形跟踪），自由水面海洋 嵌入湍流和波浪子模型的模型，以及干湿模型 功能。"
来自http://www.ccpo.odu.edu/pomweb/index.html" rel="nofollow">http://www.ccpo.odu.edu/pomweb/index.html的说明
混合坐标海洋模型（hycom）
< Buff行情>"混合坐标海洋模型是一个原始方程海洋 从迈阿密演变而来的大气环流模式 rainer-bleck和 同事。hycom中的垂直坐标在 开阔的，分层的海洋。但是，它们平稳地过渡到z 弱分层上层海洋混合层中的坐标 浅水区地形跟随sigma坐标 在非常浅的水中调平坐标。"
来自https://www.hycom.org/attachments/067_overview.pdf的说明
此外，一个通用的 为了将模型输出文件转换为常规网格，索引文件
必须在运行时提供。索引文件的目的是持久化
在模型运行之间不改变的信息，以减少
每个周期运行的总处理时间。存储在
索引文件包括输出网格定义和通用元数据
关于模型本身。基于fvcom的混合模型索引文件
（广义）坐标系附加存储插值垂直
每个输出网格单元的坐标值。 生成网格定义时，用户可以选择使用
模型域的全部范围或提供shapefile
包含定义子网格的一个或多个多边形
（子区域/子域）网格定义将符合的。如果
未指定子网格形状文件，生成的索引文件将定义
与整个模型域匹配的规则网格（带nodata掩码）
（程度）否则，如果指定了子网格形状文件，则
索引文件将定义与
与模型域相交的所有子网格多边形的统一范围，
以及识别对应网格单元范围的信息
每个子网格。注意，当提供子网格shapefile时，所有
子网格多边形必须是矩形的，彼此一致，并且
彼此相邻。 子网格索引用于将模型输出子集到
较小的地理区域（即瓷砖），从而导致较小的
输出文件大小。可选地，对于子网格索引文件，用户可以
指定子网格shapefile中属性字段的名称
唯一标识每个子网格（平铺）。如果未指定字段，则每个
多边形的fid值用作标识符。此标识符可以是
用于构造唯一的文件名。 此外，当
生成索引文件。如果提供，任何输出网格单元
质心与地面相交多边形将在最终网格中被遮罩
定义。 必须为每个海洋预报系统创建一个索引文件
目标分辨率和范围的组合（是否使用模型的
完整域范围或子网格定义）。 一旦创建了模型索引文件，就可以无限期地为
模型/分辨率/范围/土地遮罩，直到
改变。例如，如果基于FVCOM的模型有一个混合（广义的）
在某一点（即西格玛）修改的垂直坐标系
值已更改），任何关联的索引文件都需要
使用更新格式的新模型输出文件重新生成。 通常，需要一个新的索引文件： 这个代码库是为python 3编写的，依赖于以下python
套餐： 此包使用的gdal python绑定要求系统库
现在，所以它通常不能使用 一旦安装了gdal，就可以使用pip安装百里香： 使用默认值为基于FVCOM的模型生成新索引文件
网格范围，500米目标分辨率，海岸线形状
定义要掩蔽的土地区域： 使用子网格为基于roms的模型生成新索引文件
shapefile（字段名'id'用于标识子网格区域）和
约300米目标分辨率（未指定海岸线掩码形状文件）： 将基于roms的模型中的u/v电流分量插值到
在现有模型索引文件中定义的规则网格，深度为4.5
地表以下米，时间指数为0，并存储结果U/V
两个 这项工作，作为一个整体，是根据BSD 2条款许可（见
许可证，但它包含来自
美国国家海洋和大气管理局（NOAA），2017年-
2019年，分别致力于公共领域。 这个储存库是一个科学产品，不是官方的
国家海洋和大气管理局的通信，或
美国商务部。所有noaa github项目代码
按"原样"提供，用户承担责任
供其使用。对商务部或商务部的任何索赔
由于使用这个github项目而产生的商务局
受所有适用的联邦法律管辖。任何具体的
商业产品、过程或服务的服务标志、商标，
制造商或其他方不构成或暗示
商务部的认可、推荐或支持。
商务部的印章和标志，或文件的印章和标志
主席团，不得以任何方式暗示任何
DOC或美国政府的商业产品或活动。 这个软件是由国家海洋和大气
国家海洋局
测量（OCS）/海岸测量开发实验室（CSDL），供
科学和海洋学界。 CSDL感谢以下实体的帮助： 欢迎加入QQ群-->： 979659372
直线模块是为了支持
坐标系符合直线网格的任何模型输出
其深度坐标反映了标准深度/z层
此模块不支持垂直插值。功能
索引（网格定义）文件
何时生成新索引文件
要求
安装
pip install gdal安装。
我们建议通过包管理器（例如
conda，apt，yum，pacman）或从头编译。
miniconda可能是
最简单的方法。pipinstallthyme
示例用法
fromthyme.modelimportfvcomnative_model_file=fvcom.FVCOMFile('/path/to/existing_fvcom_file.nc')model_index_file=fvcom.FVCOMIndexFile('/path/to/new_index_file.nc')try:native_model_file.open()model_index_file.open()model_index_file.init_nc(native_model_file,500,'my_fvcom_model','/path/to/shoreline_shapefile.shp')finally:model_index_file.close()native_model_file.close()
fromthyme.modelimportromsnative_model_file=roms.ROMSFile('/path/to/existing_roms_file.nc')model_index_file=roms.ROMSIndexFile('/path/to/new_index_file.nc')try:native_model_file.open()model_index_file.open()model_index_file.init_nc(native_model_file,300,'my_roms_model',None,'/path/to/subgrid_shapefile.shp','subgrid_id_fieldname')finally:model_index_file.close()native_model_file.close()
numpy.ma.masked_数组中的值对象：fromthyme.modelimportromsnative_model_file=roms.ROMSFile('/path/to/existing_roms_file.nc')model_index_file=roms.ROMSIndexFile('/path/to/existing_index_file.nc')try:native_model_file.open()model_index_file.open()(u_with_mask,v_with_mask)=native_model_file.uv_to_regular_grid(model_index_file,0,4.5)# u_with_mask and v_with_mask now contain 2D numpy masked arraysfinally:model_index_file.close()native_model_file.close()
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