2.库包的介绍和安装
本帖最后由 气象互助社 于 2024-2-6 18:46 编辑1.库包的通俗介绍
库和包其实是两个东西，关于“包”是在python语法中有的定义，在这里我们就不照搬网上的介绍了，“包”可以理解为是为完成某些特定功能集合成的一个工具，需要安装并引用相应的“包”才能执行某些特定的指令，如用python进行画图等功能时需要用到matplotlib的包来完成相关指令。即“包”是我们完成某些python命令的工具。
“库”这一概念网络上众说纷纭，一般认为是一个通俗的说法，平时说的库可以理解为一个包也可以理解为是某个模块（Python中的模块就好比是一个基础工具包，里面装着各种各样的工具（函数、类、变量等）
2.标准库和第三方库
在气象学科中，Python库包可以分为标准库和第三方库
标准库：Python标准库是Python语言自带的库，包括了一些基本的模块和工具，如math、datetime等，用于处理常见的数据类型、日期时间、文件操作等基本功能。
第三方库：第三方库是由Python社区或其他开发者开发的库，用于实现特定领域的功能和工具。在气象学科中，常用的第三方库包括NumPy、Pandas、Matplotlib等，用于处理和分析气象数据，绘制图表和可视化数据等。
下面将着重介绍第三方库的安装与详情
第三方库包的安装当涉及气象学科时，以下是一些常用的 Python 第三方库，以及它们的更详细介绍：
[*]numpy：NumPy提供了多维数组对象（称为ndarray），它是一个快速、灵活的容器，可以容纳大量的数据集合，并支持对数组进行快速操作和计算。同时，numpy可以对数据进行一些插值处理，或者计算数据的平均值，标准差等。NumPy 是进行数据处理的基础，尤其是对于大规模的数据集
[*]pandas：Pandas 是一个用于数据分析的强大库，它提供了用于快速、灵活、表达性强的数据结构，特别适合处理时间序列数据和表格数据。Pandas 也提供了数据清洗、准备、分析等功能。
[*]matplotlib：Matplotlib 是一个用于绘制各种类型图表和图形的库。它提供了类似 MATLAB 的绘图接口，可以用于创建线图、散点图、直方图等各种类型的图表。
[*]Basemap:Basemap是一个Python库，用于绘制地图和地理数据可视化。它基于Matplotlib库，提供了一种简单而强大的方式来创建地图投影和绘制地图特征，如海岸线、国界、州界等
[*]scipy：Scipy 是建立在 NumPy 基础上的一种高级科学计算库，它包含了许多数学、科学和工程计算中常用的函数和工具。Scipy 中的子模块包括优化、插值、积分、线性代数、统计、信号处理等。
[*]xarray：Xarray 是用于处理多维标签数组的库，它为处理气象学、地球科学和气候数据提供了一种简单、一致的方法。Xarray 支持对数据进行标签化的处理，包括索引、切片、分组、合并等。
[*]cartopy：Cartopy 是一个用于绘制地图和地理数据的库，它结合了强大的地图投影功能和地理数据处理能力。Cartopy 可以用于绘制地图、地理数据可视化、地图投影转换等。
[*]metpy：MetPy 是专门用于气象学数据处理和分析的库，它提供了一系列用于气象学数据处理的工具和方法，包括单位转换、垂直插值、雷达数据处理、气象学绘图等。
[*]netCDF4：NetCDF4 是用于读写 NetCDF 格式数据的库，NetCDF 是一种用于存储科学数据的多维数组格式，广泛应用于气象学和地球科学领域。
3.库包的安装
这些库在气象学科中被广泛应用，可以帮助科学家和工程师进行数据处理、分析和可视化，从而更好地理解和解释气象学数据。
安装方法（最适合小白滴方法！！！）：
前提：首先要确定你机器上已经安装了python环境（详情请看之前文章“python环境配置”中有提到）
以pandas为例：
安装方法：1.按住win+r键，中输入cmd并按回车
2.在命令窗口中使用以下命令按回车进行安装：pip install pandas
等待下载
显示下方框选文字，下载完成
优点：操作简单缺点：下载速度极慢动则几十分钟，很可能因为下载慢而卡死或下载失败
以下是可能遇到的问题：
1.下载中途卡死即框选处下载进度不动，该方法下载源在国外，因此下载速度很慢导致的卡死，可选择退出重新下载，或选择后续进阶方法
2.下载途中中断并出现框中红色报错，原因也是网速问题，和上个问题解决方法一样
方法进阶！！！
安装方法：
1.按住win+r键，中输入cmd并按回车
2.在命令框中输入下列代码并点击回车(以安装netCDF4包举例)
该方法使用清华镜像网站下载，下载速度极快，通常10秒左右便可完成
以上是使用pip install的安装方法！！！
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