Fundamentos del almacenamiento de datos netCDF

El almacenamiento de los datos netCDF

Los datos de un archivo netCDF se almacenan en conjuntos. Por ejemplo: la temperatura que varía con el tiempo en una ubicación se almacena como un conjunto unidimensional. La temperatura de un área durante un tiempo determinado se almacena como un conjunto bidimensional.

Los datos tridimensionales (3D), como p.ej., la temperatura de un área que varía con el tiempo, o los datos tetradimensionales (4D), como p.ej., la temperatura de una zona que varía con el tiempo y la altitud, se almacenan como series de conjuntos bidimensionales.

Datos tridimensionales: son los datos de un área que varían con el tiempo

Datos tetradimensionales: son los datos de un área que varían con el tiempo y la altitud

Componentes básicos de un archivo netCDF

Un archivo netCDF contiene dimensiones, variables y atributos. Estos componentes se utilizan conjuntamente para captar el significado de los datos y las relaciones entre los campos de datos en un dataset orientado a los conjuntos. La figura siguiente muestra la estructura de un archivo netCDF mediante la anotación CDL (Idioma del formulario de datos comunes en red). CDL es el formato ASCII que se utiliza para describir el contenido de un archivo netCDF.

Los nombres de dimensiones, variables y atributos se componen de secuencias arbitrarias de caracteres alfanuméricos entre las que se incluyen el guión bajo y el guión, además de poder comenzar con una letra o un guión bajo. Sin embargo, los nombres que comienzan con un guión bajo están reservados para el uso del sistema. La distinción entre mayúsculas y minúsculas es importante en el caso de los nombres netCDF.

Dimensiones

La dimensión netCDF consta de nombre y tamaño. El tamaño de la dimensión es un número entero positivo de valor arbitrario. Sólo una de las dimensiones que aparece en un archivo netCDF puede tener el tamaño SIN LÍMITE. Tal dimensión es la dimensión sin límite o dimensión de registro. Una variable con una dimensión sin límite puede incrementarse hasta alcanzar cualquier longitud en dicha dimensión.

La dimensión se puede utilizar para representar una dimensión física real; por ejemplo, tiempo, latitud, longitud o altura. La dimensión también se puede utilizar como índice de otras cantidades, por ejemplo, número para ejecutar estación o modelo. Es posible utilizar la misma dimensión más de una vez para especificar una forma variable.

Variables

Una variable representa un conjunto de valores del mismo tipo. Las variables se utilizan para almacenar el volumen de los datos en un archivo netCDF. Cada variable tiene nombre, tipo de datos y forma descrita mediante la lista de sus dimensiones especificadas en el momento de crear la variable. El número de dimensiones es la clasificación (también denominado "dimensionalidad"). Una variable escalar tiene una clasificación de 0, un vector tiene un clasificación de 1 y una matriz tiene una clasificación de 2. Una variable también puede tener atributos asociados que se pueden agregar, eliminar o cambiar después de crear la variable.

Variables de coordenadas

Una variable unidimensional que tenga el mismo nombre que una dimensión es una variable de coordenadas. Se asocia a una dimensión constituida por una o más variables de datos y, normalmente, define la coordenada física que corresponde a esa dimensión.

Las variables de coordenadas no tienen ningún significado especial para la biblioteca netCDF. Sin embargo, el software que utilice esta biblioteca deberá manejar las variables de coordenadas de manera especializada.

Atributos

Los atributos netCDF se utilizan para almacenar datos secundarios o metadatos. La mayoría de los atributos proporcionan información sobre una variable determinada. Estos atributos se identifican por el nombre de la variable junto con el nombre del atributo.

Los atributos que proporcionan información sobre todo el archivo netCDF se denominan atributos globales. Estos atributos se identifican por el nombre del atributo junto con un nombre de variable en blanco (en CDL) o con una Id. nula de variable especial (en C o Fortran).

Convenciones

Las convenciones definen los metadatos que proporcionan una descripción definitiva de los datos de cada variable y sus propiedades espaciales y temporales. La convención ayuda a los usuarios de los datos procedentes de distintas fuentes decidir qué cantidades son comparables. El nombre de la convención se presenta como un atributo global en un archivo netCDF.

Más información sobre las convenciones netCDF.

Actualmente, en ArcGIS se admiten las convenciones de Climate and Forecast (CF) y de Cooperative Ocean/Atmosphere Research Data Service (COARDS). Sin embargo, los archivos netCDF que se crearon con otras convenciones también pueden funcionar.