R中netCDF文件的月平均值

Question

我有一个netCDF文件（. nc），其中包含16年（1998-2014年）的日降水量（5844层）。3个维度是时间（大小5844）、纬度（大小19）和经度（大小20）R中是否有一种简单的方法来计算每个rastercell：

< li >每月

到目前为止，我已经：

library(ncdf4)
library(raster)

Rname <- 'F:/extracted_rain.nc'
rainfall <- nc_open(Rname)
readRainfall <- ncvar_get(rainfall, "rain") #"rain" is float name
raster_rainfall <- raster(Rname, varname = "rain") # also tried brick()
asdatadates <- as.Date(rainfall$dim$time$vals/24, origin='1998-01-01') #The time interval is per 24 hours

我的第一个挑战是计算每个光栅单元的月平均值。我不确定在牢记最终目标（累积比较）的同时，如何最好地进行。我怎样才能轻松地访问某个月的几天？

raster(readRainfall[,,500])) # doesn't seem like a straightforward approach

希望我能把我的问题说清楚，如果能朝着正确的方向迈出第一步，我将不胜感激。此处为示例数据

Answer 1

我认为最简单的方法是转换为栅格砖，然后转换为data.frame。

然后可以使用通用代码DF$weeklymean非常轻松地提取统计信息

Answer 2

下面是使用zoo-包的一种方法：

### first read the data
library(ncdf4)
library(raster)
library(zoo)

### use stack() instead of raster
stack_rainfall <- stack(Rname, varname = "rain")

### i renamed your "asdatadates" object for simplicity
dates <- as.Date(rainfall$dim$time$vals/24, origin='1998-01-01') 

在您的示例数据集中，您只有18个图层，都来自1998年1月。但是，以下内容也应该适用于更多的图层（月）。首先，我们将构建一个函数，该函数操作一个值向量（即像素时间序列），使用日期将输入转换为zoo对象，并使用聚合计算平均值。该函数返回一个向量，其长度等于日期中的月数。

monthly_mean_stack <- function(x) {
    require(zoo)
    pixel.ts <- zoo(x, dates)
    out <- as.numeric(aggregate(pixel.ts, as.yearmon, mean, na.rm=TRUE))
    out[is.nan(out)] <- NA     
    return(out)
}

然后，根据您希望输出是矢量/矩阵/数据框还是希望保持栅格格式，您可以在使用 getValue 检索像元值后将函数应用于像元值，或者使用栅格包中的 calc 函数创建栅格输出（这将是一个栅格堆栈，其中包含与数据中一个月一样多的图层）

v <- getValues(stack_rainfall) # every row displays one pixel (-time series)


# this should give you a matrix with ncol = number of months and nrow = number of pixel
means_matrix <- t(apply(v, 1, monthly_mean_stack))

means_stack <- calc(stack_rainfall, monthly_mean_stack)

处理大型栅格数据集时，还可以使用 clusterR 函数并行应用函数。看？集群R

Answer 3

这个问题需要一个R语言的解决方案，但是如果有人想做这个任务并且想要一个简单的替代命令行解决方案，这些统计数据就是CDO的面包和黄油

月平均值：

cdo monmean in.nc monmean.nc

年平均值:

cdo yearmean in.nc yearmean.nc

计算1月、2月等所有时间的平均值：

cdo ymonmean in.nc ymonmean.nc

相对于长期年度周期的每月异常：

cdo sub monmean.nc ymonmean.nc monanom.nc

然后你想要一个特定的月份，只需使用Selmon或Seldate进行选择。

可以使用 system 命令从 R 调用这些函数。