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从“Hello,World!”到“天气之子”——气象数据科学优质教程&项目集锦

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如何去思考并研究气象问题本身是一个需要不断学习和练习的过程,大量高质量的项目可以加深我们对气象科学中经典模式的深刻理解,从而可以掌握用合适的机器学习方法去进行气象研究和应用。在这里,我们集结了和鲸社区内优质的气象数据科学教程&项目,为气象er们提供了学习+实战的最佳平台!

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和鲸社区提供了相对自由的学习、研究、应用的方式,你可以在社区获得:

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气象数据科学语言教程用 Fortran/Python 语言进行数据读取/数据处理/数据分析/数值计算的实用气象项目气象可视化应用(雷达数据、地理信息数据、海洋数据等)项目阶梯难度的机器学习算法项目优秀气象项目/论文的整体复现

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同时,你也可以系统地精进实战能力!训练营、Workshop 和练习赛等系列活动极大地丰富了气象研究的应用场景,从小白到进阶高手,与20w 数据科学业内人士+近1000位气象人同场竞技:

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题目全部来自业内大牛提供的气象场景案例不用处理环境装包,精力全放在解决具体气象问题上支持多种气象数据科学主流语言:Python、Fortran、Julia、R活动提供讨论区进行讨论,可以参考别人的思路,灵活交流和分享复现自动出分,实时获取每次代码实践的准确性和算法效率,精确了解个人代码在所有提交代码中运行效率排名

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另外,在线数据科学平台 ModelWhale提供了学习和研究气象的工具及开箱即用的编程环境:

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环境免安装,一键复现和鲸社区优秀丰富的气象数据科学教程和项目内置 Cartopy 等海量镜像,Python、Julia、R、Fortran 登录即用,并支持 WRF 模式Canvas 无代码图形化建模、Notebook 编程随需选用,还可相互转化GPU 分布式离线训练,训练记录超参数比对多类型数据源灵活接入,数据权限分级管理,数据安全有效保障

4 Y# r' k7 |1 \% e3 V0 f

所有的社区资源,都确保代码的完整,及在对应镜像下一键运行复现!(注:如有疑问欢迎留言与技术小哥切磋)铺垫结束,下面正文开始!

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1.气象数据科学语言教程(1)Python 基础

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说明:Python 在气象、人工智能、机器学习领域受到火热追捧,很大程度上在于它拥有非常庞大的第三方库,以及强大的通用编程性能。因此,想要逐渐掌握 Python 数据分析,可以通过学习和了解如何利用 Python 调用 Python 的各种第三方库和工具包,感受运用 Python 进行数据分析的便利性。

1 @. S3 P# {8 B+ Q; H8 c# D

科赛 x 机器之心从零上手Python关键代码

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Python基础 Python100例

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Python入门教程

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(2)Numpy教程

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说明:Numpy 是 Python 数值计算的基石,它提供多种数据结构、算法以及大部分设计 Python 数值计算所需的接口。Numpy 能够赋予 Python 快速处理数组的能力,除此之外,Numpy 的另一个主要用途是在算法和库之间作为数据传递的数据容器。

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教程:

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Numpy快速上手指南——基础篇

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Numpy快速上手指南——进阶篇

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Numpy入门教程

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Numpy实战全集

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练习题:

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这100道练习,带你玩转Numpy

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(3)Pandas教程

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说明:Pandas 为数据分析提供了高级数据结构和函数,使得利用结构化、表格化数据的工作快速、简单、表现力。做数据分析主要使用的 Pandas 对象是 DataFrame(用于实现表格化、面向列、使用行列标签的数据结构)和 Series(一种一维标签数组对象)。

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教程:

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Pandas入门教程(1)

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Pandas入门教程(2)

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Pandas入门教程(3)

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【Pandas教程】像写SQL一样用Pandas

4 T$ L( J, \9 T& B: K5 x9 Z

高效分析:如何用pandas快速处理数据

" D0 R) E6 b7 U: \& U' l: v+ B7 J

Pandas基础命令速查表

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练习题:

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Pandas120题

* j, o' P( R3 q$ N

50道练习带你玩转Pandas

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这十套练习,教你如何使用Pandas做数据分析

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(4)Xarray实例

|! ~" j2 K) | u6 x, b+ k

说明:由于气象数据大多为多维数据,Xarray 提供了一种高效读取和处理多维数据的方式方法,它特别适合处理 netCDF 文件,在类似于 NumPy 的原始数组上以尺寸、坐标和属性的形式引入标签,从而能提供给研究人员更直观,更简洁和更少出错的体验。该软件包包括一个庞大且不断增长的功能库,使用这些数据结构可以实现对气象数据的高级分析和可视化。

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xarray实例大全-目录气象行业数据分析案例

5 B( Y1 w. g6 `( s" T6 V) G. m: M) W

xarray实例大全(一)-气象数据示例

. ^: Y5 o5 | K& A% V. _

xarray实例大全(二)-月平均时间序列计算季节性平均值

& X+ r K2 r* R* y# d. C* t( |

xarray实例大全(三)-比较加权与非加权平均温度

9 T# l. _3 J* I" w8 N9 E

xarray实例大全(四)-多维坐标的使用

N, _& m# T* p7 q2 _

xarray实例大全(五)-可视化库

6 F- {2 G* Y) y9 V0 q

xarray实例大全(六)-ROMS海洋模型示例

3 N' t s3 r6 P2 W

xarray实例大全(七)-GRIB数据示例

! c: L; i5 O1 i3 b) ^% r4 h4 j& ?

xarray实例大全(八)-使用applyufunc

: q3 Z! [ E5 L7 F

xarray高阶利用dask并行读取数据

! f6 ~6 I! b/ C+ Z4 P1 ^5 R

2.气象数据读取/数据处理/数据分析/数值计算

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Workshop第一期:初探气象数据Part1

" l) B( i8 E9 ?9 Q. |

Workshop第一期:初探气象数据Part2

. r4 m, |# Y1 {8 t

Python读取气象数据nc格式文件的入门级操作

( s/ I. H$ N* G @# B0 g

Python处理HDF格式数据示例

9 n Q7 |4 z ]0 i& a/ b3 u7 Z

利用Python的requests和json包获取台风数据

( u; A2 \1 Q, h. _

基于Python的Grads文件解析

; F% Z/ |" |' w! i" L( d

CALIPSO卫星数据处理

1 s* L& ?9 P0 ^2 [6 I, g

摸鱼的气象&ython

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Python之以温度为例的气象数据缺测处理方法

5 {; Q) E4 t. N% B! M- ^

Python之一个简单的风数据处理和分析案例

" j+ k4 u; y: J$ X

常用气象数据下载——ERA5再分析(grib格式)

* l0 Y: @( p0 D8 j9 Y1 B* P9 Y& D

常用气象数据下载——我国台风历史轨迹数据

; B- F! }, C; h# H

常用气象数据下载——耦合模式比较计划(CMIP6)

% X% s, \- R; U

常用气象数据下载——TEMIS遥感数据

; b3 Y; Y- J6 i. i

常用气象数据下载——实时空气质量数据

" }- M' Q2 N3 k6 n! G, p- B, `

常用气象数据下载——Hamawari8

8 W& v: v" S# n* y

常用气象数据下载——NCEP再分析资料

0 s' u& s/ {4 ~% E* e

常用气象数据下载——探空资料

! V7 O& L$ g& j

气象之批量下载气象数据(EC;NCEP;CMIP)(python)

! ?! T j# z' ?* h- R( S S. I

气候变化趋势分析常用方法

( d- {5 ~: L% @2 d

气象分析之气候变量场时空结构的分离-EOF

7 _" c/ |, d2 ^2 z, L: u4 n1 h! ?8 g

气象数据处理——重采样(Regridding)

5 R1 O0 j$ A: g0 O" q

气象数据处理——湿位涡剖面分析

7 {3 @5 I U6 H. K2 F

气象数据分析——集合经验模态分解(EEMD)

2 e \5 x" c% h% E- W; K

气象数据分析——相关系数与时间相关系数

% S% ^6 F. F% n7 m: [

气象数据分析——旋转经验正交函数(REOF)

& ^7 C$ \* s" @! P

气象数据分析——经验正交分解(EOF)

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气象数据分析——我国逐年降水的经验正交分解

( Y1 c/ h7 |" }' X5 b: [6 D0 i5 ?

气象数据处理加速器——cdo

# p8 Q( m ~" z+ O- G: j1 ^

气象数据统计方法

1 T$ Z2 m6 \: F4 S

供水管网压力预测(异常识别与缺失补全)

2 {% [5 U1 ~6 g A$ W+ M: D

特征重要性评估——Lasso回归系数

{ U) R/ A- S5 U' j0 g+ V

2020华为杯E题——数据探索性分析

! k- C2 l0 u! E8 O7 b3 d

WRF模式模拟数据后处理(计算篇)

( D$ I, Z) X7 B0 K/ I6 o# c% D

结构方程模型(SEM)构建

5 x- h/ H% L2 m0 Q

多元多项式回归拟合能见度

5 L {; D6 `6 s

两个变量场的相关分析——SVD分解

! f% H4 q: L7 [$ {! F

小波分析——海温数据的时频域分解

3 A @. p# ~" Z {4 O

基于DEM数据计算坡向、坡度和流向

& t( H- d+ v% t( F# U& p& G

基于随机森林对特征重要性排序

5 B& s7 G( K. B5 x0 K' e

基于DBSCAN算法的人类活动GPS数据挖掘

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基于ERA5数据分析中国区域气温与降水数据的时空分布

" d7 {8 q" t9 B9 [) p+ ^

最常见的10种图像滤波方法

% c+ v* B$ x1 D1 [2 X9 e! B7 ?7 j

3.气象可视化(1)Cartopy绘图教程

* m5 W1 N9 H- O2 C* X2 g0 D& f

气象数据可视化库-Cartopy官网例程大全(中文翻译版)

. Z! Y* C3 Z0 O' n0 K

Cartopy——绘制不同投影的地图

. Q; w; i( X9 k5 R3 p$ S& I

Cartopy 调用天地图在线服务(原创)

( n0 ~2 I2 T& l' L" Z" H

Cartopy绘图中国地图最正确的使用方式

: [+ b6 _) q' O4 M- A

(2)Metpy绘图教程

$ q0 ^5 r! r' ?7 e. u$ q5 ]" ^3 T- u9 R

Metpy气象数据可视化库官网例程大全——目录

. c$ Z3 I; [# l; N6 d6 i

大气科学可视化示例——降水量

4 }8 M0 j" I- p, @( v

大气科学可视化示例——AWS S3 NEXRAD 档案存取和绘图

) t& d( b1 }$ {7 c1 K

大气科学可视化示例——声明300hPa

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大气科学可视化示例——飓风追踪器

! z& r& v/ E. n+ [: o3 T

大气科学可视化示例——观测数据截面

; O. E. N, O$ `" P

大气科学可视化示例——在旧版DIFAX图表上高空观测

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大气科学可视化示例——风切变矢量

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任光彬
活跃在昨天 01:46
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