NetCDF Introduksjon og ressurser – Lagring av vitenskapelige data

Formidling: Din støtte hjelper med å holde nettstedet i gang! Vi tjener et henvisningsgebyr for noen av tjenestene vi anbefaler på denne siden.


Network Common Data Form, eller NetCDF, er et sett med programvaregrensesnitt og biblioteker designet for maskinuavhengig representasjon av matrixorientert vitenskapelig data. NetCDF-dataformatet er en åpen standard. Det er selvbeskrivende, bærbart og skalerbart. NetCDF Application Programming Interface (API) i seg selv muliggjør opprettelse, tilgang og deling av vitenskapelige data.

Disse fakta har konspirert for å gjøre NetCDF veldig populær i geovitenskapssamfunnet de siste tiårene.

Kort historie

NetCDF-prosjektet ble startet i 1989 av University Corporation for Atmospheric Research (UCAR), et non-profit konsortium på mer enn 100 universiteter og høyskoler. UCAR ble opprettet i 1959 for å støtte atmosfærisk forskning og fremme vitenskap.

NetCDF-programvaren ble utviklet av Glenn Davis, Russ Rew, Ed Hartnett, John Caron, Dennis Heimbigner, Steve Emmerson, Harvey Davies og Ward Fisher ved Unidata Program Center i Boulder, Colorado. Unidata er et samfunn med utdannings- og forskningsinstitusjoner med det felles målet om å dele geovitenskapelige data og verktøyene for å få tilgang til og visualisere disse dataene. Unidata er et av UCARs samfunnsprogrammer (UCP), primært finansiert av National Science Foundation. Unidata er også kilden til NetCDF-programvare, standardutvikling og oppdateringer.

NetCDF har blitt oppdatert og endret i løpet av sin levetid, fra versjon 3.x som går tilbake til 1997, gjennom versjon 4.0 fra 2008, til versjon 4.1 utgitt i 2010. Alle disse forskjellige versjonene av NetCDF blir vedlikeholdt og oppdatert av Unidata. Den gode nyheten er at NetCDF er bakoverkompatibel når det kommer til datafiler, noe som betyr at alle NetCDF-filer noensinne er opprettet kan leses og brukes av den siste utgaven av NetCDF.

NetCDF-biblioteker

Programvarebiblioteker er en integrert del av NetCDF-pakken, og gir lese / skrivetilgang til NetCDF-datafiler. Kjerne NetCDF-biblioteket er skrevet i C og gir APIer for C, C ++, Fortran 77 og Fortran 90. Foruten disse programmeringsspråk er NetCDF APIer basert på C også tilgjengelige for Perl, Ruby, Python, Haskell, Mathematica, MATLAB, IDL og R.

En separat implementering av NetCDF er også tilgjengelig for Java, den er også utviklet og vedlikeholdt av Unidata og kalt NetCDF Java.

NetCDF filformater

Den siste utgivelsen av NetCDF støtter tre forskjellige binære formater for NetCDF-datafiler. Disse formatene utviklet seg over tid og ble introdusert i forskjellige NetCDF-omspill.

Det klassiske formatet ble opprinnelig brukt i den første NetCDF-utgivelsen, og det er fortsatt standardformatet for å lage NetCDF-datafiler. Det klassiske NetCDF-formatet har strenge begrensninger når det gjelder strukturen til datafiler som er større enn to gigabyte. Sørg for å sjekke disse begrensningene hvis du planlegger å bruke og lage store filer i det klassiske formatet.

64-bits offsetformatet ble introdusert i NetCDF versjon 3.6.0 i 2004, og utvidet størrelsene på variabler og filer som ble støttet i NetCDF. 64-biters forskjøvet format er veldig nyttig for å administrere store datafiler (over to gigabyte), men bare brukere som kjører NetCDF versjon 3.6.0 eller nyere, kan imidlertid bruke dette formatet.

NetCDF-4 / HDF5-formatet ble introdusert i NetCDF versjon 4.0 utgitt i 2008. Dette formatet tillater bruk av Hierarchical Data Format 5 (HDF5), med full bruk av de nye HDF5-dimensjonsskalaene, opprettelsesbestilling og andre avanserte funksjoner i HDF5 versjon 1.8.0.

Alle disse filformatene er plattformuavhengige og selvbeskrivende, noe som betyr at datafilen inneholder en overskriftsdel som beskriver oppsettet til dataene i resten av filen.

Uansett hvilken versjon av NetCDF du velger, er standardformatet for å lage datafiler det klassiske formatet. Bruke et annet format må spesifiseres og deklareres under opprettelsen av filen.

NetCDF vanlig bruk og applikasjoner

Siden NetCDF ble spesielt utviklet for å manipulere store mengder vitenskapelige matrixorienterte data, brukes de ofte i meteorologi, klimatologi og oseanografiske applikasjoner. NetCDF brukes som et vanlig dataformat i mange applikasjoner for geografisk systeminformasjon (GIS), og for utveksling av vitenskapelige data.

Mange vitenskapelige applikasjoner bruker NetCDF, som Ferret, GrADS, ArcGIS, NetCDF Explorer. Unidata har en god liste over programvare som bruker NetCDF.

NetCDF Resources

Hvis du trenger å finne ut mer om NetCDF, foreslår vi at du tar en titt på noen av følgende online ressurser:

  • NetCDFs offisielle dokumentasjon er det første stedet du besøker. Du kan finne mange nyttige resurures, i tillegg til en offisiell NetCDF brukerhåndbok, veiledning, programmeringsnotater og eksempler.
  • Den offisielle NetCDF-støttesiden kan hjelpe deg med å løse problemer med NetCDF, med lenker til vanlige spørsmål, arkiver, adresselister og e-poststøtte..
  • Imperial College London nettsted har en fin seksjon om NetCDF, med korte instruksjoner om å få og bygge NetCDF, en brukerveiledning og en brukerveiledning med praktiske eksempler.

NetCDF Books

Bøker som spesifikt dekker NetCDF er vanskelig å finne, og du vil vanligvis finne kapitler om NetCDF i bøker om GIS og geofag. Noen få Fortran-bøker nevner også NetCDF. Dette utgjør ikke noe problem, siden det er mange NetCDF-ressurser av høy kvalitet tilgjengelig online.

Konklusjon

NetCDF har eksistert i flere tiår, og den kommer ikke noe sted snart. Selv om det er en løsning for nisjeprogrammer, lever NetCDF fortsatt og sparker, og det er mye brukt til å lagre vitenskapelige data over hele kloden.

Siden klimavitenskap ikke kan vente på at utviklere skal sikre kompatibilitet med hver nye programvareutgivelse, tilbyr NetCDF praktisk kompatibilitet bakover. Hvis et laboratorium har et datasett fra slutten av nittitallet, kan den fortsatt laste det på nytt og bruke det som en historisk modell ved å bruke den nyeste NetCDF-utgivelsen, som er viktig i vitenskapelige brukssaker.

På toppen av hardcore-vitenskapelige applikasjoner, spiller NetCDF også en fremtredende rolle i flere bransjer, nemlig de som er avhengige av GIS for sin daglige drift.

NetCDF er en åpen standard, gratis å bruke og port til forskjellige plattformer, noe som er gode nyheter for folk som er interessert i å bruke den, men det er en ulempe å ha en åpen, men likevel nisjeprogramvareløsning – det er ikke så mange ressurser rundt og samfunnet er begrenset.

Videre lesing og ressurser

Vi har flere guider, veiledninger og infografikk relatert til matematisk og vitenskapelig databehandling:

  • LabVIEW-programmering Introduksjon og ressurser: et vitenskapelig programmeringssystem som brukes til å grensesnitt mot maskinvaresystemer.
  • MATLAB Resources: bransjestandarden i matematisk beregning på høyt nivå.
  • Forth Programming Resources: vitenskapelig programmering designet spesielt for å grensesnitt mot maskinvare.

Hvilken kode skal du lære?

Forvirret om hvilket programmeringsspråk du bør lære å kode på? Ta en titt på infografien vår, hvilken kode skal du lære? Den diskuterer ikke bare forskjellige sider av språkene, den svarer på viktige spørsmål som “Hvor mye penger vil jeg tjene på å programmere Java for å leve?”

Hvilken kode skal du lære?
Hvilken kode skal du lære?

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map