Question

我需要读取一个名为merg_2015041312_4km-pixel.Z（来自here）的python的Fortran二进制文件，它被压缩;未压缩文件的结构定义为here。定义说

每个文件包含2条记录：第1小时为＆＃34;小时＆＃34;图像（＆＃34;：00＆＃34;）和第二个＃34;半小时＆＃34;图像（＆＃34;：30＆＃34;）。

和

每条记录都是9896 x 3298 Fortran红外线亮度温度阵列，通过减去＆＃34; 75＆＃34;来缩放到1字节。来自每个数据。

GrADS .ctl文件说明：

    DSET merg_1999042012_4km-pixel
    OPTIONS yrev little_endian template
    UNDEF  330
    TITLE  globally merged IR data
    XDEF 9896 LINEAR   0.0182 0.036378335
    YDEF 3298 LINEAR   -59.982 0.036383683
    ZDEF   01 LEVELS 1
    TDEF 99999  LINEAR   12z04Apr1999 30mn
    VARS 1
    ch4  1  -1,40,1,-1 IR BT  (add  '75' to this value)
    ENDVARS

我尝试编写一些python代码：

>>> import struct
>>> file = open("merg_2015041312_4km-pixel", 'rb')
>>> data = struct.unpack('>h', file.read())
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
struct.error: unpack requires a string argument of length 2

不幸的是，我不习惯二进制文件...

如何从此文件中获取第二条记录（半小时）？

Answer 1

通过阅读dataset description并使用dataset进行测试，很明显该文件是一个（压缩的）Fortran直接访问文件，其中包含2个大小为(9896, 3298)的IR数据记录缩减通过从值中减去75来拟合1个字节。目前尚不清楚结果字节是无符号还是有符号，因为我没有使用GrADS控件定义的经验。

numpy.fromfile是easily reading binary Fortran direct-access files的工具。

使用int8或uint8作为 dtype 来构建记录data type object，检查哪一个有意义。对于例如，如果数据是开尔文的IR温度，则使用uint8 缩放后得到最小值186和最大值330（〜-87°C至56.8°C）。 Upcast到足够大的类型用于升级，在这里使用float可能是 int16，int32等。

H = 9896
W = 3298
Record = np.dtype(('uint8', H*W))
A = np.fromfile('merg_2015041312_4km-pixel',
                dtype=Record, count=2).astype('float') + 75

必须将生成的1d阵列重新整形以校正尺寸和形状。数据类型对象将支持子数组，但它们是always read in C-contiguous memory layout。

I_on_the_hour = A[0].reshape((H, W), order='F')  # Fortran data order
I_on_the_half_hour = A[1].reshape((H, W), order='F')

检查结果是否合理（ipython --pylab）

plt.imshow(I_on_the_half_hour)

从Python

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