مقدمة وموارد NetCDF – تخزين البيانات العلمية

إفشاء: يساعدك دعمك في الحفاظ على تشغيل الموقع! نحصل على رسوم إحالة لبعض الخدمات التي نوصي بها في هذه الصفحة.


نموذج البيانات المشتركة للشبكة ، أو NetCDF ، عبارة عن مجموعة من واجهات البرامج والمكتبات المصممة للاستقلالية عن الآلة والتي تمثل البيانات العلمية الموجهة صفيفًا. تنسيق بيانات NetCDF هو معيار مفتوح. إنها ذاتية الوصف وقابلة للنقل وقابلة للتطوير. تسمح واجهة برمجة تطبيقات NetCDF نفسها بإنشاء البيانات العلمية والوصول إليها ومشاركتها.

تآمرت هذه الحقائق لجعل NetCDF يحظى بشعبية كبيرة في مجتمع علوم الأرض على مدى العقود الماضية.

نبذة تاريخية

بدأ مشروع NetCDF في عام 1989 من قبل المؤسسة الجامعية لأبحاث الغلاف الجوي (UCAR) ، وهو اتحاد غير ربحي يضم أكثر من 100 جامعة وكلية. تأسست UCAR في عام 1959 لدعم أبحاث الغلاف الجوي وتعزيز العلوم.

تم تطوير برنامج NetCDF بواسطة Glenn Davis و Russ Rew و Ed Hartnett و John Caron و Dennis Heimbigner و Steve Emmerson و Harvey Davies و Ward Fisher في مركز برنامج Unidata في بولدر ، كولورادو. Unidata هو مجتمع من مؤسسات التعليم والبحث بهدف مشترك هو مشاركة بيانات علوم الأرض وأدوات الوصول إلى تلك البيانات وتصورها. Unidata هو أحد برامج مجتمع UCAR (UCP) ، التي تمولها في الأساس مؤسسة العلوم الوطنية. Unidata هي أيضًا مصدر برامج NetCDF وتطوير المعايير والتحديثات.

تم تحديث NetCDF وتغييره على مدار حياته ، من الإصدار 3.x الذي يعود تاريخه إلى عام 1997 ، وحتى الإصدار 4.0 من عام 2008 ، إلى الإصدار 4.1 الذي تم إصداره في عام 2010. تتم صيانة جميع هذه الإصدارات المختلفة من NetCDF وتحديثها بواسطة Unidata. الخبر السار هو أن NetCDF متوافق مع الإصدارات السابقة عندما يتعلق الأمر بملفات البيانات الخاصة به ، مما يعني أن جميع ملفات NetCDF التي تم إنشاؤها على الإطلاق يمكن قراءتها واستخدامها بواسطة أحدث إصدار من NetCDF.

مكتبات NetCDF

تعتبر مكتبات البرامج جزءًا لا يتجزأ من حزمة NetCDF ، حيث توفر الوصول للقراءة / الكتابة إلى ملفات بيانات NetCDF. تمت كتابة مكتبة NetCDF الأساسية بلغة C وتوفر واجهات برمجة التطبيقات لـ C و C ++ و Fortran 77 و Fortran 90. بالإضافة إلى لغات البرمجة هذه ، تتوفر واجهات برمجة تطبيقات NetCDF المستندة إلى C أيضًا لكل من Perl و Ruby و Python و Haskell و Hhemell و Mathematica و MATLAB و IDL و R.

يتوفر أيضًا تنفيذ منفصل لـ NetCDF لـ Java ، كما تم تطويره وصيانته بواسطة Unidata ويسمى NetCDF Java.

تنسيقات ملف NetCDF

يدعم الإصدار الأخير من NetCDF ثلاثة تنسيقات ثنائية مختلفة لملفات بيانات NetCDF. تطورت هذه التنسيقات بمرور الوقت وتم تقديمها في إصدارات مختلفة لـ NetCDF.

تم استخدام التنسيق الكلاسيكي في الأصل في إصدار NetCDF الأول ، ولا يزال التنسيق الافتراضي لإنشاء ملفات بيانات NetCDF. تنسيق NetCDF الكلاسيكي له قيود صارمة فيما يتعلق ببنية ملفات البيانات أكبر من اثنين غيغابايت. تأكد من التحقق من هذه القيود إذا كنت تخطط لاستخدام وإنشاء ملفات كبيرة بالتنسيق الكلاسيكي.

تم تقديم تنسيق الإزاحة 64 بت في الإصدار 3.6.0 من NetCDF في 2004 ، مما أدى إلى توسيع أحجام المتغيرات والملفات المدعومة في NetCDF بشكل كبير. يعد تنسيق الإزاحة 64 بت مفيدًا للغاية لإدارة ملفات البيانات الكبيرة (أكثر من غيغابايت) ، ومع ذلك ، يمكن فقط للمستخدمين الذين يستخدمون NetCDF الإصدار 3.6.0 أو أعلى استخدام هذا التنسيق.

تم تقديم تنسيق NetCDF-4 / HDF5 في الإصدار 4.0 من NetCDF الذي تم إصداره في عام 2008. ويسمح هذا التنسيق باستخدام تنسيق البيانات الهرمية 5 (HDF5) ، مع الاستخدام الكامل لمقاييس أبعاد HDF5 الجديدة وترتيب الإنشاء والميزات المتقدمة الأخرى لـ إصدار HDF5 1.8.0.

جميع تنسيقات الملفات هذه مستقلة عن النظام الأساسي وتصف نفسها ذاتيًا ، مما يعني أن ملف البيانات يحتوي على قسم رأس يصف تخطيط البيانات الواردة في بقية الملف.

بغض النظر عن إصدار NetCDF الذي تختاره ، فإن التنسيق الافتراضي لإنشاء ملفات البيانات هو التنسيق الكلاسيكي. يجب تحديد استخدام تنسيق آخر وإعلانه أثناء إنشاء الملف.

الاستخدام والتطبيقات الشائعة لـ NetCDF

نظرًا لأن NetCDF مصمم خصيصًا للتعامل مع كميات هائلة من البيانات العلمية الموجهة نحو المصفوفة ، فإنه يُستخدم بشكل شائع في تطبيقات الأرصاد الجوية وعلم المناخ وتطبيقات علم المحيطات. يتم استخدام NetCDF كتنسيق بيانات مشترك في العديد من تطبيقات معلومات النظام الجغرافي (GIS) ، ولتبادل البيانات العلمية.

تستخدم العديد من التطبيقات العلمية NetCDF ، مثل Ferret و GrADS و ArcGIS و NetCDF Explorer. لدى Unidata قائمة جيدة بالبرامج التي تستخدم NetCDF.

موارد NetCDF

إذا كنت بحاجة إلى معرفة المزيد عن NetCDF ، نقترح إلقاء نظرة على بعض الموارد التالية عبر الإنترنت:

  • الوثائق الرسمية لـ NetCDF هي المكان الأول الذي تزوره. يمكنك العثور على العديد من الموارد المفيدة ، بالإضافة إلى دليل مستخدم NetCDF الرسمي والبرامج التعليمية وملاحظات البرمجة والأمثلة.
  • يمكن أن تساعد صفحة دعم NetCDF الرسمية في حل المشاكل مع NetCDF ، مع روابط إلى الأسئلة الشائعة والأرشيفات والقوائم البريدية ودعم البريد الإلكتروني.
  • يحتوي موقع إمبريال كوليدج لندن على قسم جميل على NetCDF ، مع تعليمات قصيرة حول الحصول على NetCDF وإنشائه ، ودليل المستخدم ، وبرنامج تعليمي للمستخدم مع أمثلة عملية.

كتب NetCDF

من الصعب العثور على الكتب التي تغطي NetCDF على وجه التحديد ، وستجد عادةً فصولًا حول NetCDF في كتب حول GIS وعلوم الأرض. تذكر بعض كتب Fortran أيضًا NetCDF. هذا لا يشكل مشكلة ، حيث أن هناك العديد من موارد NetCDF عالية الجودة المتاحة عبر الإنترنت.

استنتاج

NetCDF موجود منذ عقود ، ولن يذهب إلى أي مكان قريبًا. على الرغم من كونه حلاً للتطبيقات المتخصصة ، إلا أن NetCDF لا يزال على قيد الحياة ويركل ، ويستخدم على نطاق واسع لتخزين البيانات العلمية في جميع أنحاء العالم.

نظرًا لأن علم المناخ لا يستطيع الانتظار حتى يتمكن المطورون من ضمان التوافق مع كل إصدار جديد للبرنامج ، فإن NetCDF يوفر التوافق العكسي بسهولة. إذا كان المختبر لديه مجموعة بيانات من أواخر التسعينات ، فلا يزال بإمكانه إعادة تحميلها واستخدامها كنموذج تاريخي باستخدام أحدث إصدار من NetCDF ، وهو أمر حيوي في حالات الاستخدام العلمي.

بالإضافة إلى التطبيقات العلمية المتطورة ، يلعب NetCDF أيضًا دورًا بارزًا في العديد من الصناعات ، وهي تلك التي تعتمد على نظم المعلومات الجغرافية في عملياتها اليومية.

NetCDF هو معيار مفتوح ، مجاني للاستخدام ومنفذ إلى منصات مختلفة ، وهو خبر رائع للأشخاص المهتمين باستخدامه ، ولكن هناك جانب سلبي لوجود حل برمجيات مفتوح ، ولكن متخصص – ليس هناك العديد من الموارد حول و المجتمع محدود.

مزيد من القراءة والموارد

لدينا المزيد من الأدلة والبرامج التعليمية والرسوم البيانية ذات الصلة بالحوسبة الرياضية والعلمية:

  • مقدمة وموارد البرمجة LabVIEW: نظام برمجة علمية ، تستخدم للتفاعل مع أنظمة الأجهزة.
  • موارد MATLAB: معيار الصناعة في الحساب الرياضي عالي المستوى.
  • موارد البرمجة الرابعة: برمجة علمية مصممة خصيصًا للتفاعل مع الأجهزة.

ما هو الرمز الذي يجب أن تتعلمه?

هل تشعر بالارتباك حول لغة البرمجة التي يجب أن تتعلم البرمجة بها؟ تحقق من مخطط المعلومات الخاص بنا ، ما الرمز الذي يجب أن تتعلمه؟ إنه لا يناقش الجوانب المختلفة للغات فحسب ، بل يجيب على أسئلة مهمة مثل ، “كم من المال سأجني برمجة جافا للعيش؟”

ما هو الرمز الذي يجب أن تتعلمه؟
ما هو الرمز الذي يجب أن تتعلمه?

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map