如何将未格式化的fortran文件(modflow output)转换为numpy数组 - python

我有一个带有hds扩展名的modflow输出文件。 a file的Google驱动器链接。它是未格式化的fortran文件。我需要将其转换为numpy数组，我尝试过:

floattype = 'f4'
a = np.fromfile("lake_example.hds", np.dtype([('kstp','i4'),('kper','i4'),('pertim',floattype),('totim',floattype),('text','a16'),('ncol','i4'),('nrow','i4'),('ilay','i4')]))
print a
print a.shape

github代码链接:https://github.com/Kirubaharan/hydrology/blob/master/gw_tut.py

我正在尝试this link中的教程。由于我在Linux上，因此无法使用flopy的方法从文件获取输出数组。因此，我尝试使用np.fromfile，但是在获取输出时遇到问题。

我的输出现在是这样的:

[ (44, 1, 1.401298464324817e-45, 1.0, '\x00\x00\x80?            ', 1145128264, 11, 11)
 (1, 44, 6.782284567332115e-43, 100.0, '\x00\x00\xc8B\x00\x00\xc8B\x00\x00\xc8B\x00\x00\xc8B', 1120403456, 1120403456, 1120403456)
 (1120403456, 1120403456, 100.0, 100.0, '\x0c\xbf\xc7B\x18~\xc7B=@\xc7B\xce\x0e\xc7B', 1120336356, 1120341710, 1120354365)
 (1120370200, 1120386828, 100.0, 100.0, '\x18~\xc7B\x0e\xf9\xc6B\xf0s\xc6B\xaa\x00\xc6B', 1120258308, 1120272554, 1120302064)
 (1120336142, 1120370200, 100.0, 100.0, '=@\xc7B\xf0s\xc6B\xf8\x94\xc5B\x91\xb3\xc4B', 1120149448, 1120187281, 1120244984)
 (1120302064, 1120354365, 100.0, 100.0, '\xce\x0e\xc7B\xaa\x00\xc6B\x91\xb3\xc4B\xac\xff\xc2B', 1119940155, 1120075692, 1120187281)
 (1120272554, 1120341710, 100.0, 100.0, '\xe4\xf9\xc6B\x04\xc9\xc5B\xc8\x1f\xc4B;\xee\xc0B', 1119092736, 1119940155, 1120149448)
 (1120258308, 1120336356, 100.0, 100.0, '\xce\x0e\xc7B\xaa\x00\xc6B\x91\xb3\xc4B\xac\xff\xc2B', 1119940155, 1120075692, 1120187281)
 (1120272554, 1120341710, 100.0, 100.0, '=@\xc7B\xf0s\xc6B\xf8\x94\xc5B\x91\xb3\xc4B', 1120149448, 1120187281, 1120244984)
 (1120302064, 1120354365, 100.0, 100.0, '\x18~\xc7B\x0e\xf9\xc6B\xf0s\xc6B\xaa\x00\xc6B', 1120258308, 1120272554, 1120302064)
 (1120336142, 1120370200, 100.0, 100.0, '\x0c\xbf\xc7B\x18~\xc7B=@\xc7B\xce\x0e\xc7B', 1120336356, 1120341710, 1120354365)

我只包含了几行输出。

有关标题信息，请参考其源代码:https://github.com/modflowpy/flopy/blob/master/flopy/utils/binaryfile.py#L30g

python大神给出的解决方案

您的代码与数据文件的结构不匹配:

00000000  2c 00 00 00 01 00 00 00  01 00 00 00 00 00 80 3f  |,..............?|
00000010  00 00 80 3f 20 20 20 20  20 20 20 20 20 20 20 20  |...?            |
00000020  48 45 41 44 0b 00 00 00  0b 00 00 00 01 00 00 00  |HEAD............|
00000030  2c 00 00 00 e4 01 00 00  00 00 c8 42 00 00 c8 42  |,..........B...B|
00000040  00 00 c8 42 00 00 c8 42  00 00 c8 42 00 00 c8 42  |...B...B...B...B|
00000050  00 00 c8 42 00 00 c8 42  00 00 c8 42 00 00 c8 42  |...B...B...B...B|

每个数据块都有自己的56个字节的标头，其中包括:
3个整数(i4)，2个浮点值(f4)，16个字符以及5个整数(i4):

44 1 1
1.0 1.0
            HEAD
11 11 1 44 484

然后跟随数据块(11x11浮点值):

100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
100.0 99.87313842773438 99.74627685546875 99.6254653930664 ...

我不确定是否可以将其直接导入到numpy数组中。

以下示例代码将遍历整个文件，并提取每个块的标题和数据:

#!/usr/bin/python

import struct
import numpy as np

infile = open("lake_example.hds","rb")

blockdata = []

while infile.read(1):
    infile.seek(-1,1)
    data = infile.read(56)
    n = struct.unpack('<3i4', data[0:12])
#    print n[0], n[1], n[2]
    n = struct.unpack('<2f4', data[12:20])
#    print n[0], n[1]
#    print data[20:36]
    n = struct.unpack('<5i4', data[36:56])
#    print n[0], n[1], n[2], n[3], n[4]
    ncol = n[0]
    nrow = n[1]
    a = np.fromfile(infile,dtype='f4',count=ncol*nrow).reshape((ncol,nrow))
    blockdata.append(a)
    data = infile.read(4)
    n = struct.unpack('<i4', data)
#    print n[0]

for block in blockdata:
    print block

您很可能还需要块标题中的一些信息(请参阅打印语句)。