xarray：重新塑造数据，拆分维度

Question

我有一个在xarray中的数据集，具有以下维度：

Dimensions:      (subject: 30, session: 5, time: 45000)
Coordinates:
  * subject      (subject) object '110' '112' '114' '117' ...
  * session      (session) object 'week1' 'week2' 'week3' ...
  * time         (time) timedelta64[ns] 00:00:00 00:00:00.040000 ...

我希望将每个试验（主题/会话组合）分成更小的时间段，例如分成每个15000个值的3个段。结果的维度可能如下所示：

(subject: 30, session: 5, segment: 3, time: 15000)

我已经搜索并尝试了很多方法，但都未成功，这怎么能做到？

其中一个我一直在尝试的方法似乎很接近，就是创建一个新的MultiIndex并将其解压缩。

segment_data = np.repeat(range(3),len(ds.time)//3)
segment = xr.Variable(dims='time',data=segment_data)
newtime_data = np.tile(ds.time[:len(ds.time)//3],3)
newtime = xr.Variable(dims='time',data=newtime_data)
dsr = ds.assign_coords(segment=segment,newtime=newtime)
dsr = dsr.set_index(segment='segment',newtime='newtime')
dsr = dsr.stack(fragment=['segment','newtime'])

然而，最后一行需要大量的内存，并且似乎会创建一个维度fragment: len(ds.time)**2，这看起来不太正常。我也不确定在此之后我需要做什么（unstack('fragment')？）。

编辑：一些尝试使我到达了这里：

x = np.repeat(range(3),15000)
y = np.tile(ds.time[:len(ds.time)//3],3)
dsr = (ds.assign_coords(segment=x,time2=y)
      .set_index(fragment=['segment','time2'])
      .unstack('fragment'))

这将产生以下结果：

(subject: 30, segment: 3, session: 5, time: 45000, time2: 15000)

虽然看起来很接近，但是每个time2点现在有45000个值，而应该只有一个值：

dsr.isel(subject=0,segment=0,session=0,time2=0)
# (time: 45000)

编辑：最终我找到了一个方法来做到这一点，请参见我的回答。欢迎进一步的建议！

- user2124834

Answer 1

首先确保您有两个新维度的标签。在这种情况下，如下所示：

x = range(3) # 3 segments
y = ds.time[:len(ds.time)//3] # the first 1/3rd of the time labels

然后从这些标签*创建一个 pandas 多级索引。

ind = pd.MultiIndex.from_product((x,y),names=('segment','new_time'))

最后，用这个新索引替换数据集中的time索引，然后展开其级别以创建两个所需维度。

dsr = ds.assign(time=ind).unstack('time')

您可能需要使用rename来重命名新维度：

dsr = dsr.rename({'new_time':'time'})

结果尺寸：

(subject: 30, segment: 3, session: 5, time: 15000)

现在唯一的问题是维度的顺序（理想情况下，应该交换segment和session）。我认为使用transpose可以解决这个问题，但是"尽管每个数组的维度顺序会改变，但数据集的维度本身仍将保持固定（排序）顺序。" 所以我可能会接受这种情况。

_{* 请注意，您无法使用要拆分的维度名称，因此我们在这里使用'new_time'。这是assign的一个不必要的限制吗？}

_{** 我无法解释的另一个限制。}

- user2124834

---

我发现创建MultiIndex时出现问题，报错为'unhashable type: 'DataArray'' - 针对y。需要将其转换为numpy数组才能继续。 - creanion