解析nc格式文件，GRB格式文件的依赖包edu.ucar.netcdfAll的api 学习

0 目的

网上对于这个依赖包的学习资料是比较的少，所以整理这个包里面，工作中我们可以用到的一些api进行学习

https://www.unidata.ucar.edu/

https://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/examples/programs/


https://docs.unidata.ucar.edu/netcdf-java/5.1/userguide/common_data_model_overview.html#data-access-layer-object-model



https://docs.unidata.ucar.edu/netcdf-java/5.1/userguide/using_netcdf_java_artifacts.html

python 

https://unidata.github.io/MetPy/latest/examples

1 为什么要学习这个依赖

现在有很多的格式的数据，比如气象专业的数据，一般是使用nc格式文件进行存储，我们拿到这个文件，在我们的项目代码里面，要进行解析，这个nc格式的文件是二进制流，所以需要使用专业的工具进行解析，这个依赖就是帮助我们在我们的项目里面进行解析nc 格式的

2 通用数据模型

Common Data Model 具有三层，它们建立在彼此之上以依次添加更丰富的语义：

1  数据访问层，也称为句法层，处理数据的读取和写入。

2  坐标系层标识数据数组的坐标。坐标是科学数据的一个完全
通用的概念；我们还确定了专门的地理参考坐标系，
这对地球科学界很重要。

3  Scientific Feature Types层识别特定类型的数据，
例如网格、径向和点数据，为每种数据添加专门的方法。

3 数据访问层对象模型

3.1 Dataset

Dataset = 数据集

数据集可以是 netCDF、HDF5、GRIB 等文件、OPeNDAP 数据集、文件集合或可通过 netCDF API 访问的任何其他内容。我们有时使用术语CDM 数据集来表示任何这些可能性，并强调数据集不必是 netCDF 格式的文件。

我们经常使用的数据集类型是：
nc 格式  GRB 格式，DAT格式

3.2 Group

Group = 组
组是属性、维度、EnumTypedef、变量和嵌套组的容器。Dataset 中的 Groups 形成一个层次树，就像磁盘上的目录一样。Dataset 中始终至少有一个 Group，即根 Group，其名称为空字符串。

3.3 Variable

Variable = 变量
变量是数据的容器。它有一个数据类型、一组定义其数组形状的维度，以及一组可选的属性。它使用的任何共享维度都必须在同一组或父组中。

3.4 Dimension

维度用于定义变量的数组形状。它可以在变量之间共享，这提供了一种简单而强大的关联变量的方法。共享维度时，它在组内具有唯一名称。如果没有限制，维度的长度可能会增加。如果是variableLength，那么实际长度是依赖于数据的，只有通过读取数据才能找到。variableLength Dimension 不能共享或不受限制。

3.5 Attribute

属性具有名称和值，并将任意元数据与变量或组相关联。该值是字符串或数值的标量或一维数组，因此可能的数据类型为（String、byte、short、int、long、float、double）。整数类型（byte、short、int、long）可以是有符号的或无符号的。

3.6 结构

结构是一种包含其他变量的变量，类似于 C 中的结构或关系数据库中的 行。通常，结构中的数据在物理上紧密地存储在磁盘上，因此可以高效地同时检索结构中的所有数据。结构中包含的变量是成员变量，只能在其包含结构的上下文中读取。

3.7 序列

序列是一维结构，其长度在您实际读取数据之前是未知的。要访问序列中的数据，您只能遍历序列，一次从一个结构实例中获取数据。

3.8 EnumTypedef

EnumTypedef是字符串的枚举，由 enum 类型的变量使用。

3.9 数组

数组包含从磁盘或网络读取变量后的实际数据。您可以通过调用read()或其变体从变量中获取数组。数组是矩形的（如 Fortran 数组）。每个 DataType 都有一个专门的 Array 类型。

4 坐标系对象模型

4.1 变量

**一个变量可以有零个或多个坐标系，其中包含一个或多个坐标轴。**如果 CoordinateAxis 的维度集是变量的维度集的子集，则 CoordinateAxis 只能是变量的 CoordinateSystem 的一部分。这确保了变量中的每个数据点对于 CoordinateSystem 中的每个 CoordinateAxis 都有一个对应的坐标值。

5 api 学习

5.1 打开nc文件open（）

        String filename = "E:\\格点\\nc\\66.nc";
        NetcdfFile ncfile = null;
        try {
    
            ncfile = NetcdfFile.open(filename);
            // 控制台输出
            System.out.println(ncfile);

        } catch (IOException ioe) {
    
            System.out.println("trying to open " + filename+ioe);
        } finally {
    
            if (null != ncfile) try {
    
                ncfile.close();
            } catch (IOException ioe) {
    
                System.out.println("trying to open " + filename+ioe);
            }
        }

5.2 findVariable（）

根据特定的变量名称，获取当前变量里面的具体属性

private static void process(NetcdfFile ncfile){
    
        String varName = "hyai";
        Variable v = ncfile.findVariable(varName);
        if (null == v) return;
        try {
    
            System.out.println(v);
        } finally {
    

        }
    }

5.3

6 导入依赖

我们项目里面加入这个依赖，相当于加入这个解析nc文件的软件

        <dependency>
            <groupId>edu.ucar</groupId>
            <artifactId>netcdfAll</artifactId>
            <version>5.1.0</version>
        </dependency>

7 打开 nc 文件

我们有一个nc文件

意思就是根据代码，将这个二进制文件里面的内容读取出来，我们看看使用代码读取到的东西是什么。把读取到的东西进行控制台输出，和读取TXT文件一样，

        String filename = "E:\\格点\\nc\\66.nc";
        NetcdfFile ncfile = null;
        try {
    
            ncfile = NetcdfFile.open(filename);
            // 控制台输出
            System.out.println(ncfile);

        } catch (IOException ioe) {
    
            System.out.println("trying to open " + filename+ioe);
        } finally {
    
            if (null != ncfile) try {
    
                ncfile.close();
            } catch (IOException ioe) {
    
                System.out.println("trying to open " + filename+ioe);
            }
        }

输出的东西是

可以发现，输出的东西就是使用panoply 软件打开的nc文件；