Репроектирование спутниковых данных GOES16 с использованием Cartopy и Pyproj

Question

Я пытаюсь перепроектировать образ GOES16 Full Disk, используя cartopy или pyproj. Я хотел бы получить это в другой проекции. Для этого примера я пытаюсь перепроектировать его на Mercator. Тем не менее, когда я запускаю код, я получаю полное изображение глобуса данных не в проекции Меркатора и без каких-либо картопий. Я чувствую, что упускаю простой шаг, но не могу понять, что это такое. Ниже приведен воспроизводимый пример - я использую Python 3.5.

import matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
from siphon.catalog import TDSCatalog, get_latest_access_url
import numpy as np
from datetime import datetime, timedelta
import cartopy.crs as ccrs
import cartopy.feature as cfeature

# query data
nowdate = datetime.utcnow()
cat = TDSCatalog('http://thredds-jumbo.unidata.ucar.edu/thredds/catalog/satellite/goes16/GOES16/Products/SeaSurfaceTemperature/FullDisk/' + \
                  str(nowdate.year) + str("%02d"%nowdate.month) + str("%02d"%nowdate.day) + '/catalog.xml')
dataset_name = sorted(cat.datasets.keys())[-1]
dataset = cat.datasets[dataset_name]

# load netcdf and read variables
nc = dataset.remote_access()
sst = np.array(nc.variables['SST'][:,:])
sst[np.isnan(sst)] = -1
sst = np.ma.array(sst)
sst[sst < 0] = np.ma.masked

X = nc.variables['x'][:]
Y = nc.variables['y'][:]

# define projections
proj_var = nc.variables['goes_imager_projection']
globe = ccrs.Globe(ellipse='sphere', semimajor_axis=proj_var.semi_major_axis,
                   semiminor_axis=proj_var.semi_minor_axis)

# define reprojection target
proj = ccrs.Mercator(central_longitude=proj_var.longitude_of_projection_origin, 
                     latitude_true_scale=proj_var.latitude_of_projection_origin,
                     globe=globe)

# Plot
fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection=proj)
ax.coastlines(resolution='50m', color='black')
ax.add_feature(cfeature.STATES, linestyle=':', edgecolor='black')
ax.add_feature(cfeature.BORDERS, linewidth=2, edgecolor='black')
im = ax.imshow(sst, extent=(X.min(), X.max(), Y.min(), Y.max()), origin='upper')


# try again, this time with pyproj
from pyproj import Proj     
p = Proj(proj='geos', h=proj_var.perspective_point_height, lon_0=proj_var.longitude_of_projection_origin, sweep=proj_var.sweep_angle_axis)

X = nc.variables['x'][:] * proj_var.perspective_point_height
Y = nc.variables['y'][:] * proj_var.perspective_point_height
XX, YY = np.meshgrid(X,Y)
lons, lats = p(XX, YY, inverse=True)

fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection=proj)
ax.coastlines(resolution='50m', color='black')
ax.add_feature(cfeature.STATES, linestyle=':', edgecolor='black')
ax.add_feature(cfeature.BORDERS, linewidth=2, edgecolor='black')
im = ax.imshow(sst, extent=(lons.min(), lons.max(), lats.min(), lats.max()), origin='upper')

Answer 1

Ваша методология была правильной, но вы должны использовать pcolormesh вместо imshow.

Это должно работать:

from datetime import datetime
import cartopy.feature as cfeature
from siphon.catalog import TDSCatalog
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import patheffects
import metpy
from metpy.plots import colortables
import xarray as xr
from xarray.backends import NetCDF4DataStore

%matplotlib inline

nowdate = datetime.utcnow()
cat = TDSCatalog('http://thredds-jumbo.unidata.ucar.edu/thredds/catalog/satellite/goes16/GOES16/Products/SeaSurfaceTemperature/FullDisk/' + \
                  str(nowdate.year) + str("%02d"%nowdate.month) + str("%02d"%nowdate.day) + '/catalog.xml')
dataset_name = sorted(cat.datasets.keys())[-1]
dataset = cat.datasets[dataset_name]
ds = dataset.remote_access(service='OPENDAP')
ds = NetCDF4DataStore(ds)
ds = xr.open_dataset(ds)


dqf = ds.metpy.parse_cf('DQF')
dat = ds.metpy.parse_cf('SST')
proj = dat.metpy.cartopy_crs

dat = dat.where(dqf == 0)
dat = dat.where(dat.variable > 274)
dat = dat.where(dat.variable < 310)
dat = dat - 273.15
# Plot in Mercator
import cartopy.crs as ccrs
newproj = ccrs.Mercator()


fig = plt.figure(figsize=[12, 12], dpi=100)
ax = fig.add_subplot(1,1,1, projection=newproj)
im = ax.pcolormesh(dat['x'], dat['y'], dat, cmap='jet', transform=proj, vmin=-2, vmax=38)
ax.set_extent((dat['x'].min() + 4000000, dat['x'].max()- 3200000, dat['y'].min()+ 5500000, dat['y'].max()- 650000), crs=proj)