曹永正 王立鹏 高 山 温连杰 王 翠

（1、山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室，山东 青岛266033 2、国家海洋局北海预报中心，山东 青岛 266033）

1 概述

地球科学领域一直与“大数据”密切相关，高分辨率的观测或模拟资料能够更准确地刻画不同尺度的物理过程，但也给数据分析处理带来了困难。近年来随着地球观测手段和物理模型的进步，人类能够获取的气象、海洋和陆地要素越来越多，其中再分析和模式预报结果多以正交网格形式呈现，而船舶、浮标和测站观测记录则是散点形式。为了更方便处理这些不同要素、不同形式的数据，Xarray 提供了一套较为统一的格式和操作工具。

Xarray 是一个开源项目，面向需要N 维数组，尤其是需要数据分析的科研工作，旨在让多维数据有关的工作更加简单、高效。Xarray 在类似NumPy的原始数组之上引入了维度、坐标和属性形式的标签，气象、海洋数据的地理空间和时间、单位、变量名称、注释等信息在处理过程中都得以保留。Xarray 通过数据引擎的方式，对netCDF、GRIB 和ZARR 等研究中常用格式都提供了相应支持。

Xarray 最早开发与2014 年，期间经过数十次更新迭代，功能已经日趋成熟和强大，目前最新版本为v0.19.0，本文内容基于该版本。

2 数据的查看与获取

针对不同需求，Xarray 提供了两种数据类型：

DataArray：带有标签或名称的多维数组。DataArray的基础是一个多维数组矩阵，在此基础上添加了用以描述该数组的元数据信息，既维度名称、坐标和属性等。

Dataset：可以看做是多个DataArray的集合，这些DataArray具有相同的维度，是彼此“对齐”的，他们有各自的元数据信息，但也可以有公用的部分。……