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将 netCDF 数据转换为适用于 Google Earth 和 Map 的 KML/KMZ 文件

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将 netCDF 数据转换为适用于 Google Earth 和 Map 的 KML/KMZ 文件

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1.安装 Panoply

由于我没有写 netCDF 生成并导出 Plot 的代码,所以需要借助 NASA 的 Panoply 软件进行导出。

Panoply 需要 Java 11 的环境,如果你不想安装整套的 JDK,可以使用 .zip 版并按照如下进行环境配置:

  1. 去 Oracle 下载 JDK 包,下载 zip 格式的包:https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/#jdk18-windows
  2. 解压缩后放到合适的目录
  3. 配置环境变量
CLASSPATH=,;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
JAVA_HOME=D:\dev\jdk-11.0.15

PATH=;%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;

(注:注意:变量值之间用";"隔开。注意原来Path的变量值末尾有没有;号,如果没有,先输入;号再输入。)
  1. 输入 java -version 检查 Java 版本

2.例示数据

本例采用的 nc 数据为:

# 1979年1月至2018年12月的中国逐月太阳辐射数据集
lrad_CMFD_V0106_B-01_01mo_010deg_197901-201812.nc

本例采用的 nc4 数据为:

# 1980年1月1日的全球太阳辐射数据集
MERRA2_100.tavg1_2d_rad_Nx.19800101.nc4

这两个文件均可在 Release 页面下载。

3.导出 Plot

使用 Panoply 打开 nc 文件,然后生成相应的 Plot 界面。在导出前需要对 Plot 进行一些设置,去掉一些元素。

3.1 Plot 设置与导出

在 Plot 页面打开 OverlaysGridLayoutScale 这四个窗口,并根据红框标注的位置进行修改:

  • Overlays:将线条宽度改为 0
  • Grid:将线条宽度改为 0
  • Layout:全部取消选中
  • Scale:填充颜色改为黑色,线条宽度改为 0

然后选择 File -> Export Animation,按需导出需要的 png 图片序列:

3.2 图片按序号排序

在你保存图片序列的文件夹根目录下,运行 当前目录下按序号重命名.bat 的批处理文件,即可将所有的 png 图片从序号 1 开始,逐个重命名。

3.3 图片移除底色

由于 Panoply 导出的 png 图片无法设置为透明背景,所以还需要将白色底色进行移除。

你需要安装 Pillow 库:

pip install Pillow 

去除黑白底色底.py 中,设置路径为你的图片序列所在的文件夹即可(注意 Windows 下建议采用双斜杠或者单反斜杠):

# 设定 png 图片目录
# 由于 Windows 的安全特性,不要使用 C 盘路径
path = "D://yourpath//"

然后运行此 Python 脚本即可,所有图片将全部删去白色底色。

4.生成 KML

KML 文件就是 Google Earth 导入需要的格式文件,而 KMZ 就是将 KML 和图片打包在一起的 ZIP 文件。KMZ 文件可以用 WinRAR 等进行解压。

打开 生成KML文件.py 文件,并且设置一些信息,例如数据标题,开始的年月、结束的年月日期等:

# 信息
name = "1979年1月至2018年12月的中国逐日太阳辐射"
begin_year = 1979
begin_month = 1
end_year = 2018
end_month = 12

然后运行此 Python 脚本即可,运行成功后会在当前目录下生成 KML 文件。最后请将这个 KML 文件放到你的图片序列的文件夹根目录下。

如果你想要打包 KMZ 文件,请将上面截图中的全部文件进行 ZIP 打包,然后把后缀名更改为 KMZ 即可。

5.KML 的时间轴

当你编辑 KML 文件中的时间数据时,要注意参照官方文档 Keyhole时间和动画 中的说明。

# 例如逐月的时间
# 注意 1~9 必须要使用 01~09,否则将不能识别时间。
2018-01
2018-02

# 例如逐日的时间
2018-01-01
2018-12-28

# 例如 UTC 时间
1980-01-01T00:30:00+08:00

6.导入 Google Earth

将打包好的 KMZ 文件导入到 Google Earth Web 版,而 Google Earth Pro 同时支持 KML 和 KMZ 文件。

├── 2016至2017中国逐月太阳辐射
├── MERRA2 地表吸收的长波辐射 KML

两个由例示数据导出的 KML 文件,也在 Release 页面提供下载。

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