数据数组（DataArray）坐标轴重排序详解-Python教程-PHP中文网

数据数组（DataArray）坐标轴重排序详解

碧海醫心

发布： 2025-10-11 11:51:29

原创

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数据数组（dataarray）坐标轴重排序详解

本文旨在详细介绍如何使用 xarray 库对 DataArray 对象中的坐标轴进行重排序。重点在于理解 `transpose` 方法的正确使用方式，以及坐标轴显示顺序与实际数据结构之间的关系。通过本文，你将能够灵活地调整 DataArray 的维度顺序，并了解 xarray 如何处理坐标轴信息。

在使用 xarray 处理多维数据时，经常需要调整 DataArray 的维度顺序。虽然 transpose 方法可以实现维度重排，但有时会发现坐标轴的显示顺序并没有随之改变，这可能会让人感到困惑。本文将深入探讨这个问题，并提供清晰的解释和示例。

理解 transpose 方法

transpose 方法用于交换 DataArray 的维度顺序。它接受维度名称作为参数，并按照指定的顺序重新排列维度。例如，对于一个具有 x、y 和 z 维度的 DataArray，可以使用 transpose('z', 'y', 'x') 将维度顺序更改为 z、y、x。

示例

首先，创建一个 DataArray 对象：

import xarray as xr
import numpy as np

data = xr.DataArray(
    np.arange(24).reshape(2, 3, 4),
    dims=['x', 'y', 'z'],
    coords={
        'x': ['a', 'b'],
        'y': [10, 20, 30],
        'z': [100, 200, 300, 400]
    }
)

print("Initial DataArray:\n", data)

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运行结果如下：

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Initial DataArray:
 <xarray.DataArray (x: 2, y: 3, z: 4)>
array([[[ 0,  1,  2,  3],
        [ 4,  5,  6,  7],
        [ 8,  9, 10, 11]],

       [[12, 13, 14, 15],
        [16, 17, 18, 19],
        [20, 21, 22, 23]]])
Coordinates:
  * x        (x) <U1 'a' 'b'
  * y        (y) int64 10 20 30
  * z        (z) int64 100 200 300 400

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现在，使用 transpose 方法交换维度顺序：

transposed_data = data.transpose('z', 'y', 'x')
print("\nTransposed DataArray:\n", transposed_data)

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运行结果如下：

Transposed DataArray:
 <xarray.DataArray (z: 4, y: 3, x: 2)>
array([[[ 0, 12],
        [ 4, 16],
        [ 8, 20]],

       [[ 1, 13],
        [ 5, 17],
        [ 9, 21]],

       [[ 2, 14],
        [ 6, 18],
        [10, 22]],

       [[ 3, 15],
        [ 7, 19],
        [11, 23]]])
Coordinates:
  * x        (x) <U1 'a' 'b'
  * y        (y) int64 10 20 30
  * z        (z) int64 100 200 300 400

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坐标轴显示顺序的解释

从上面的输出可以看出，尽管维度顺序已经成功交换（(z: 4, y: 3, x: 2)），但坐标轴的显示顺序仍然是 x, y, z。这是因为 xarray 默认按照坐标名称的字母顺序显示坐标轴。 transpose 方法主要影响的是数据的存储和访问方式，而不会改变坐标轴的默认显示顺序。

总结与注意事项