《Python在大氣與環(huán)境科學中的應用》中詳細介紹了Python在大氣和環(huán)境科學領域的應用。
《Python在大氣與環(huán)境科學中的應用》共三部分,首部分介紹了Python基礎知識,包括各操作系統(tǒng)中的安裝步驟、基本編程語法等;第二部分介紹了大氣和環(huán)境科學領域數(shù)據(jù)文件讀寫、數(shù)據(jù)處理和繪圖等操作;第三部分為實戰(zhàn)應用,以實際外場特種觀測設備數(shù)據(jù)為例介紹了10余種Python的應用。
《Python在大氣與環(huán)境科學中的應用》中個例和數(shù)據(jù)均來自于真實觀測數(shù)據(jù)的應用,實用性強,可移植使用,部分示例腳本和數(shù)據(jù)可下載。
《Python在大氣與環(huán)境科學中的應用》適合大氣和環(huán)境科學專業(yè)及其他地學專業(yè)本科及研究生學習使用,也可供相關科研業(yè)務人員參考使用。
《Python在大氣與環(huán)境科學中的應用》特點:
系統(tǒng)。以大氣與環(huán)境領域業(yè)務與科研實戰(zhàn)為原則,系統(tǒng)介紹Python編程語法、數(shù)據(jù)讀取與處理、繪制圖形等基礎知識及應用。
實用。介紹運用模塊化編程思維解決實際問題的方法與思路,總結成編程模板,并在實例中反復應用,輔助讀者熟練掌握。
易學。以大量完整觀測數(shù)據(jù)實例介紹Python在大氣氣溶膠和云降水研究中的應用,案例講解注釋詳細,代碼系統(tǒng)完整,可移植使用。
隨著大數(shù)據(jù)信息時代的來臨,自然科學領域的發(fā)展越來越依賴于技術手段的進步,大氣科學與環(huán)境科學的發(fā)展也不例外,如何高效地對大氣科學與環(huán)境科學中的大量數(shù)據(jù)進行挖掘分析和可視化成為很重要的問題。因此,熟練掌握一門數(shù)據(jù)處理與繪圖的編程語言是開展科學研究工作的基礎。
Python已經成為最熱門的編程語言之一,是公認的數(shù)據(jù)處理與繪圖的編程利器,受到越來越多的業(yè)務和科研人員的青睞。長期以來,作者深感國內缺乏一本書,能夠使讀者系統(tǒng)地了解如何編寫完整的程序來解決大氣與環(huán)境科學業(yè)務和科研工作中的實際應用問題。于是,決定編寫一本專門針對大氣與環(huán)境科學領域Python應用的書。
本書根據(jù)作者多年來在大氣與環(huán)境科學業(yè)務和科研實踐中使用Python編程的經驗,以實戰(zhàn)實用為原則,系統(tǒng)介紹了Python編程環(huán)境的搭建、基本編程語法、數(shù)據(jù)讀取與處理、繪制圖形等知識及應用,同時以大量完整的應用實例介紹了Python在氣溶膠和云降水觀測數(shù)據(jù)中的應用。本書對基礎知識的介紹重點涉及了日常業(yè)務和科研中常用到的內容,案例講解代碼完整,注釋詳細,便于讀者更好地理解與應用,同時相應知識點官方詳細學習資料的地址,也在本書中列出,請讀者自行參考使用。
本書主要面向大氣與環(huán)境科學領域的業(yè)務人員、科研人員、高校師生等。本書簡潔而嚴謹,適合初學者使用。通過本書的閱讀和學習,使得讀者能夠初步了解Python的基本語言知識,使其能夠編寫完整的大氣與環(huán)境科學領域的代碼程序,對業(yè)務和科研中遇到的數(shù)據(jù)能夠利用現(xiàn)有的模塊進行讀取、處理運算,并通過合適的圖形展示出來。
前言
第一部分 Python基礎與入門
第1章 Python簡介
1.1 Python的歷史
1.2 Python的特點
1.3 Python在大氣與環(huán)境科學中的應用潛力
1.4 示例和數(shù)據(jù)
1.5 初學者如何提高Python學習效率
第2章 搭建編程環(huán)境
2.1 Python下載安裝
2.2 Python發(fā)行版本
2.3 集成開發(fā)環(huán)境
2.4 Python擴展包的安裝
第3章 Python編程基礎
3.1 程序的基本組成
3.2 變量
3.3 數(shù)據(jù)類型
3.4 數(shù)據(jù)結構
3.5 表達式運算
3.6 編程控制結構
3.7 函數(shù)、模塊、包
第二部分 數(shù)據(jù)解析與可視化
第4章 數(shù)據(jù)獲取、讀寫與存儲
4.1 數(shù)據(jù)生成
4.2 文件路徑與批處理
4.3 氣象數(shù)據(jù)下載
4.4 數(shù)據(jù)文件的讀寫與存儲
4.5 PDF文件編輯
第5章 數(shù)據(jù)處理與分析
5.1 時間格式數(shù)據(jù)處理
5.2 缺失值和異常值
5.3 多個數(shù)據(jù)文件的拼接與時間對齊
5.4 時間序列重采樣與線性插值
5.5 數(shù)據(jù)運算
5.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計
5.7 數(shù)據(jù)擬合
第6章 數(shù)據(jù)可視化基礎
6.1 繪圖常用的程序包
6.2 Matplotlib繪圖基礎
6.3 模塊化繪圖步驟
第7章 常用的繪圖種類及方法
7.1 時間序列繪圖
7.2 散點圖
7.3 風玫瑰圖
7.4 箱線圖
7.5 粒子譜分布圖
7.6 地圖疊加繪圖——后向軌跡
7.7 gif動態(tài)展示圖
……
第三部分 實戰(zhàn)應用
參考文獻