python – 批量读取多个文件，并将每个文件中相同变量累加

情况描述

• 现有多个nc文件，位于同一个文件夹中，如下所示
• 每个文件中都有相同的变量，想要读取每个文件中的变量然后将其加起来
• 意思就是说： 文件1中的变量+文件2中的变量+文件3中的变量+....
  

解决思路

1、先将所有的文件名所包含的路径读取到一个list
2、对于list进行循环读取，读取每个文件中相同的变量
3、先打开第一个文件中的变量，将后续文件中的变量累加到第一个文件中命名的变量
4、将结果写入到新的nc文件中并进行保存

对于第一个步骤，读取一个目录下所有指定类型的文件，我们可以通过glob函数来完成
对于第二个步骤，读取nc文件可以通过netcdf、xarray（任选一个）来完成
对于第三个步骤，直接写个循环就完事了
最后一个步骤使用to_netcdf()函数来完成

下面给出一个手把手的代码示例：

代码示例 – 以xarray库读取

1、导入库

import xarray as xr
import glob

2、读取所有文件

path = 'file_locate_path'

这里的路径，改为你自己文件所在的路径，注意在python中路径直接应该是反斜线/

例如我这里文件都在I盘下的ice文件夹，关于批量读取文件的教程，可以看我之前分享的教程，非常详细了：

1、批量读取相同格式文件（多个文件夹/单个文件夹）—nc文件为例
2、批量处理nc文件-字符串拼接文件，有规律文件名
3、批量读取地转流速日资料绘制气候态年平均海表流场（填色为流速）

## 获得文件路径列表
path = r'I:/ice/'
file_list = glob.glob(path+'*nc')

读取完，如果你使用的是spyder这个编辑器的话，可以在变量栏中看到如下内容：

点开这个file_list，(或者使用命令行的话，可以在命令行中输入file_list），我这里，文件夹下一共有43个文件：

就是上面这一个样子，每个文件的路径加上文件的名称，这一步就没问题啦~~

读取第一个文件的变量

打开第一个文件并读取变量

ds = xr.open_dataset(file_list[0])

可以简单看一下文件信息，以及变量名称，我们这里的变量名称为：icec，这个变量包含3个维度，时间（time）、纬度（lat）、经度（lon）。可以发现，每个变量都有122个time。还是挺大的。

对于上一步不熟悉的的，可以看看我之前的一个读取nc的教程：

手把手教你读取nc文件

ps：

为了节省计算时间，我这里仅做展示，取43个文件中的前10个文件，以及每个变量的第一个时刻进行累加。参考的朋友们这一步可以跳过

file_list = file_list[0:10]  # 取文件前10个为例
# 打开第一个文件并读取变量
ds = xr.open_dataset(file_list[0])
var_name = 'icec'
# 取变量的第一个时刻
temp_sum = ds[var_name][0]

循环打开剩余的文件进行累加

# 依次打开剩余文件并将temp变量累加到temp_sum中
for file in file_list[1:]:print(file)ds = xr.open_dataset(file)temp_sum += ds[var_name][0]

写入新的文件

# 将结果写入新的netCDF文件
temp_sum.to_netcdf('temp_sum.nc')

示例2-以netcdf库读取：

大致过程都类似，就不展示具体细节了，根据需要进行更改就行

import netCDF4 as ncpath = r'I:/ice/'
file_list = glob.glob(path+'*nc')
# 定义文件列表和变量名var_name = 'icec'# 打开第一个文件并读取变量
with nc.Dataset(file_list[0], 'r') as f:temp_sum = f.variables[var_name][:][0]# 依次打开剩余文件并将temp变量累加到temp_sum中
for file in file_list[1:]:with nc.Dataset(file, 'r') as f:temp_sum += f.variables[var_name][:][0]# 将结果写入新的netCDF文件
with nc.Dataset('temp_sum.nc', 'w') as f:# 创建一个新变量temp_sum_var = f.createVariable(var_name, temp_sum.dtype, ('time', 'lon', 'lat'))# 将累加结果写入变量temp_sum_var[:] = temp_sum

示例3–使用并行计算来加速计算过程

import dask.array as da
import dask.distributed as dd# 定义文件列表和变量名
## 获得文件路径列表
path = r'I:/ice/'
file_list = glob.glob(path+'*nc')file_list = file_list[0:10]  # 取文件前10个为例# 创建Dask客户端
client = dd.Client()
var_name = 'icec'
# 使用Dask读取文件和变量
ds = xr.open_mfdataset(file_list, parallel=True)[var_name]# 将数据分块
chunks = {'time': len(ds.time)//40, 'lon': ds.lon.size, 'lat': ds.lat.size}
ds = ds.chunk(chunks)# 计算变量的累加和
temp_sum = da.sum(ds, axis=0)# 将结果写入新的netCDF文件
temp_sum.to_dataset(name=var_name).to_netcdf('temp_sum.nc')