Mřížka NetCDF (.nc)

OGC Standardní

Network Common Data Form (NetCDF) je široce používaný formát vědeckých polí, včetně dat z výzkumu atmosféry, klimatu a oceánů. Používají se i jiné formáty a konvence se liší podle projektu.

Převést NETCDF na CSV

Bezplatný konvertor z NETCDF do CSV v prohlížeči. Převeďte soubory okamžitě ve svém zařízení.

Kontrola a metadata

Operační systémy a analyzátory souborů identifikují soubory NetCDF kontrolou počáteční binární sekvence bajtů:

Vyberte nebo přetáhněte soubory sem

Soukromě - soubory nikdy neopustí vaše zařízení

nebo vložte Ctrl+V
Záruka ochrany soukromí s nulovým přenosem po síti: 0 bajtů odesláno na externí servery. Veškeré zpracování probíhalo lokálně v sandboxu vašeho prohlížeče.

Podpis hlavičky na úrovni bajtů (Magic Bytes)

Operační systémy a analyzátory souborů identifikují soubory NetCDF kontrolou počáteční binární sekvence bajtů:

HEXADECIMÁLNÍ PODPIS (POSUN 0):

43 44 46 01 / 43 44 46 02

ASCII REPREZENTACE: CDF\x01 / CDF\x02

Standardizace: OGC NetCDF Core Standard / NASA ESDS Standard

Technické specifikace

Architektura kontejneruKlasický formát CDF (signatura „CDF\x01“ nebo „CDF\x02“ s 64bitovým offsetem) nebo NetCDF-4 (kontejner HDF5 s konvencemi Climate and Forecast CF)
KompreseNekomprimované (klasický formát) nebo komprese bloků Deflate / Zstd (NetCDF-4)
Pořadí bajtůBig-endian (klasický formát) nebo little-endian / big-endian (NetCDF-4 HDF5)
Barevné prostoryNevztahuje se (vícerozměrná klimatická a oceánografická pole)
Kanály a strukturaVícerozměrné proměnné (teplota, salinita, tlak) mapované na dimenze (čas, zeměpisná šířka, zeměpisná délka, hloubka)
Max. rozměryKlasický formát je omezen na 2 GB na proměnnou; NetCDF-4 je prakticky neomezený
PrůhlednostŽádná
Streamování a progresivní načítáníPrůběžné proměnné umožňují přidávat nové časové kroky

Technická srovnávací matice: NetCDF vs konkurence

Technický atributNetCDF (Aktuální)HDF5GRIBFITS
Primární doménaMeteorologie, oceánografie, klimaVšeobecné superpočítání a AIOperační numerické mřížky počasíAstronomie a astrofyzika
Standardy fyzikálních jednotekKonvence CF (atribut 'units')Žádné standardizované schéma jednotekPevné parametry tabulky WMOStandardní astronomické jednotky FITS
Základní engineKlasické CDF nebo HDF5 (NetCDF-4)Nativní B-stromový kontejner HDF5Zabalené rámce datového prouduBloky hlavičky/dat o velikosti 2880 bajtů
Standard OGCOficiální standard OGC pro vědy o ZemiNení standardem OGCMezinárodní standard WMOMezinárodní standard IAU

Běžné režimy poškození a příručka pro obnovení v hex

Software hlásí 'NetCDF: Unknown file format'.

Hlavní příčina: Soubor NetCDF-4 byl otevřen pomocí starší knihovny NetCDF-3 nebo chybí magické bajty CDF.

Obnovení: Zkontrolujte verzi hlavičky nebo proveďte konverzi pomocí konvertoru File2File.app NetCDF.

Bezpečnostní analýza a vektory útoků na parser

Klasické knihovny NetCDF a NetCDF-4 zpracovávají nedůvěryhodné počty dimenzí, kde přetečení celého čísla může způsobit poškození paměti.

Známé vektory útoků

  • Přetečení celého čísla během výpočtů součinu dimenzí v knihovně libnetcdf.
  • Čtení za hranice vyrovnávací paměti (buffer over-read) při parsování poškozených textových řetězců atributů.
  • Odepření služby (DoS) prostřednictvím chybně formátovaných posunů dimenzí záznamů.

Doporučené bezpečnostní postupy: Zpracovávejte soubory NetCDF pomocí paměťově bezpečných, izolovaných enginů WebAssembly.

Historický vývoj a milníky

2011Open Geospatial Consortium (OGC) přijímá NetCDF Core jako oficiální mezinárodní geoprostorový standard.
2008Vydání NetCDF-4, které jako základní vysoce výkonnou úložnou vrstvu přebírá HDF5.
1989Glenn Davis a Russ Rew vytvářejí NetCDF v Unidata s cílem umožnit vědcům sdílet data o počasí napříč různými počítači.

Klíčové výhody a přednosti

  • NetCDF se používá ve výzkumu klimatu a meteorologie, včetně některých pracovních postupů s klimatickými modely; jeho využití se liší podle projektu a organizace.
  • Samopopisný formát: proměnné explicitně uvádějí své fyzikální jednotky ('degrees_Celsius', 'hPa') a osy geografických souřadnic.
  • Připojitelné dimenze záznamů: stanice pro sledování počasí mohou průběžně připojovat nová hodinová měření v průběhu let.

Technická omezení a nevýhody

  • Duální architektura: klasické NetCDF-3 používá vlastní binární rámování CDF, zatímco moderní NetCDF-4 využívá pod kapotou HDF5.
  • Pro řádné zobrazení vyžaduje geografický vizualizační software (Panoply, QGIS, Python xarray).
  • Velké datové sady mohou dosahovat desítek gigabajtů na jedno spuštění simulace.

Zajímavé technické drobnosti

  • První tři magické bajty 'CDF' znamenají 'Common Data Form' na počest dřívějšího datového formátu NASA z 80. let, který inspiroval NetCDF.
  • Konvence metadat Climate and Forecast (CF) standardizují názvy proměnných tak, aby si počítačové modely po celém světě navzájem rozuměly.
  • Meteorologická centra používají různé předpovědní modely, výpočetní systémy a datové formáty; v provozní meteorologii se používají NetCDF i GRIB.

Často kladené technické otázky

Co je to soubor NetCDF (.nc)?

Soubor NetCDF je vědecký datový formát používaný meteorology a oceánografy k ukládání vícerozměrných údajů o počasí, teplotě, mořských proudech a klimatu.

Jak mohu zobrazit soubor NetCDF?

Data NetCDF můžete zobrazit a vykreslit pomocí nástrojů NASA Panoply, QGIS, Pythonu (xarray/matplotlib) nebo je převést do formátu CSV/GeoJSON pomocí File2File.app.

Jaký je rozdíl mezi verzemi NetCDF-3 a NetCDF-4?

NetCDF-3 je původní binární formát s limitem proměnných 2 GB. NetCDF-4 využívá technologii HDF5, která podporuje kompresi a neomezenou velikost souborů.