使用python進(jìn)行nc轉(zhuǎn)tif的3種情況解決
前言
本人是位大二在讀在校學(xué)生,專業(yè)為地理信息科學(xué),因跟老師一起做項(xiàng)目,所以有幸接觸nc數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為tif數(shù)據(jù),因?yàn)樵谶@件事情上也遇過不少坑,也花了不少時(shí)間,所以想在這里將自己的心得與學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)一起分享給大家,希望大家能獲得幫助,同時(shí)我也會(huì)很開心的??!如果哪里說的有問題或是代碼能再改進(jìn)的話,希望大家能不吝賜教,評(píng)論區(qū)歡迎大家哦?。。。。?!
一、nc4_to_tif(多時(shí)間序列)
話不多說,直接上代碼(代碼里面的注釋也是挺詳細(xì)的,所以就不贅述了):
代碼如下(示例):
# -*- coding: utf-8 -*- import numpy as np import netCDF4 as nc from osgeo import gdal,osr,ogr import glob import os from zipfile import ZipFile import shutil band_name = '' def NC_to_tiffs(data,out_path): ''' 這個(gè)函數(shù)里面有些地方還是可能需要更改 比如:coord(坐標(biāo)系) ''' coord = 4326 #坐標(biāo)系,["EPSG","4326"],默認(rèn)為4326 nc_data_obj = nc.Dataset(data) #print(nc_data_obj,type(nc_data_obj)) # 了解nc的數(shù)據(jù)類型,<class 'netCDF4._netCDF4.Dataset'> #print(nc_data_obj.variables) #了解nc數(shù)據(jù)的基本信息 key=list(nc_data_obj.variables.keys()) #獲取時(shí)間,經(jīng)度,緯度,波段的名稱信息,這些可能是不一樣的 print('基礎(chǔ)屬性為-----',key) lon_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('lon'.upper())!=-1 or x.find('lon'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于經(jīng)度的名稱 lat_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('lat'.upper())!=-1 or x.find('lat'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于緯度的名稱 global band_name if band_name == '': band_name = input("請(qǐng)輸入您想要輸出的波段的名字(您可以從'基礎(chǔ)屬性中得來',不用加上引號(hào))———————:") #這里是從用戶那傳入一個(gè)波段的字符串,因?yàn)閚c4的數(shù)據(jù)比nc要復(fù)雜,所以要讓用戶確定波段的名字 band_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find(str(band_name).upper())!=-1 or x.find(str(band_name).lower())!=-1)][0] key_band = key[band_size] #獲取波段的名稱 key_lon = key[lon_size] #獲取經(jīng)度的名稱 key_lat = key[lat_size] #獲取緯度的名稱 Lon = nc_data_obj.variables[key_lon][:] #獲取每個(gè)像元的經(jīng)度 Lat = nc_data_obj.variables[key_lat][:] #獲取每個(gè)像元的緯度 band = np.asarray(nc_data_obj.variables[key_band]).astype(float) #獲取對(duì)應(yīng)波段的像元的值,類型為數(shù)組 print("填充值:",nc_data_obj.variables[key_band]) #影像的四個(gè)角的坐標(biāo) LonMin,LatMax,LonMax,LatMin = [Lon.min(),Lat.max(),Lon.max(),Lat.min()] #分辨率計(jì)算 N_Lat = len(Lat) if Lon.ndim==1 : N_Lon = len(Lon) #如果Lon為一維的話,就取長度 else: N_Lon = len(Lon[0]) #如果Lon為二維的話,就取寬度 Lon_Res = (LonMax - LonMin) /(float(N_Lon)-1) Lat_Res = (LatMax - LatMin) / (float(N_Lat)-1) #創(chuàng)建.tif文件 for i in range(band.shape[0]): driver = gdal.GetDriverByName('GTiff') # 創(chuàng)建驅(qū)動(dòng) arr1 = band[i,:,:] # 獲取不同時(shí)間段的數(shù)據(jù) out_tif_name = out_path+os.sep+ data.split('\\')[-1][:4]+ '_'+str(i) +'.tif' out_tif = driver.Create(out_tif_name,N_Lon,N_Lat,1,gdal.GDT_Float32) # 設(shè)置影像的顯示范圍 #-Lat_Res一定要是-的 geotransform = (LonMin, Lon_Res, 0, LatMax, 0, -Lat_Res) out_tif.SetGeoTransform(geotransform) #獲取地理坐標(biāo)系統(tǒng)信息,用于選取需要的地理坐標(biāo)系統(tǒng) srs = osr.SpatialReference() srs.ImportFromEPSG(coord) # 定義輸出的坐標(biāo)系為"WGS 84",AUTHORITY["EPSG","4326"] out_tif.SetProjection(srs.ExportToWkt()) # 給新建圖層賦予投影信息 #更改異常值 arr1[arr1[:, :]> 1000000] = -32767 #數(shù)據(jù)寫出 if arr1.ndim==2: #如果本來就是二維數(shù)組就不變 a = arr1[:,:] else: #將三維數(shù)組轉(zhuǎn)為二維 a = arr1[0,:,:] out_tif.GetRasterBand(1).WriteArray(a) out_tif.GetRasterBand(1).SetNoDataValue(-32767) out_tif.FlushCache() # 將數(shù)據(jù)寫入硬盤 del out_tif # 注意必須關(guān)閉tif文件 '''這個(gè)函數(shù)部分不需要更改''' def nc4_to_tif(Input_folder,end_name = 'nc4'): Output_folder = os.path.split(Input_folder)[0] + os.sep+ 'out_' + os.path.split(Input_folder)[-1] # 讀取所有nc數(shù)據(jù) data_list = glob.glob(Input_folder + os.sep + '*' + end_name) print("輸入位置為: ",Input_folder) print("被讀取的nc文件有:",data_list) if os.path.exists(Output_folder): shutil.rmtree(Output_folder) #如果文件夾存在就刪除 os.makedirs(Output_folder) #再重建,這樣就不用運(yùn)行之后又要?jiǎng)h了之后再運(yùn)行了,可以一直運(yùn)行 for i in range(len(data_list)): dat = data_list[i] NC_to_tiffs(data = dat,out_path = Output_folder) print (dat + '----轉(zhuǎn)tif成功') print(f"輸入位置為: {Input_folder}") print(f'輸出位置為: {Output_folder}') '''輸入路徑不能有中文字符----------比如放在D盤中(目前我發(fā)現(xiàn)只有有多時(shí)間序列的nc或nc4文件會(huì)有這個(gè)問題,而單時(shí)間序列的就不會(huì),這個(gè)可以留給大家一起討論討論------)''' nc4_to_tif(Input_folder = r'D:\nc4\nc4',end_name='nc4') #用戶需要輸入 :nc文件所放的文件夾的路徑,默認(rèn)輸出至同級(jí)目錄中,名為'out_...'
在這里,我想補(bǔ)充幾點(diǎn)(可能代碼的注釋里面講的不是很清楚):
1.如果想直接使用這個(gè)代碼的話,只需要修改:
nc4_to_tif(Input_folder = r'D:\nc4\nc4',end_name='nc4') #用戶需要輸入 :nc文件所放的文件夾的路徑,默認(rèn)輸出至同級(jí)目錄中,名為'out_...'
里面的Input_folder的值,這里 r'....' 的意思是防止轉(zhuǎn)義,最好也不要更改。
2.這里用了自動(dòng)創(chuàng)建文件夾和刪除文件夾,這樣一來就可以無限次地運(yùn)行,避免了每運(yùn)行一次,想再次運(yùn)行的話,又得重新刪除文件夾,用到的代碼在這:
if os.path.exists(Output_folder): shutil.rmtree(Output_folder) #如果文件夾存在就刪除 os.makedirs(Output_folder) #再重建,這樣就不用運(yùn)行之后又要?jiǎng)h了之后再運(yùn)行了,可以一直運(yùn)行
3.如果大家按照要求運(yùn)行的話(路徑?jīng)]有中文字符),會(huì)出來如下結(jié)果:
這里是需要您從 “基本屬性” 這里的提示中獲取您想要轉(zhuǎn)換為tif數(shù)據(jù)的波段信息,像這里,我需要的是ndvi這個(gè)波段的數(shù)據(jù),那我就輸入 “ndvi”
點(diǎn)擊回車,它就會(huì)繼續(xù)運(yùn)行,直到輸出:
這樣就表示輸出完成,并且會(huì)把輸出的路徑都給你顯示出來,這里我的輸出路徑為:“D:\nc4\out_nc4”,所以我就可以直接復(fù)制,粘貼到搜索目錄里面去找這些文件的位置(默認(rèn)是放在與您輸入路徑同一級(jí)的目錄下,名稱為 “out_” + “輸入的文件名”)。
像:
這里應(yīng)該都沒毛病吧~~~~~~~~
(如果想看代碼里面的具體的算法,請(qǐng)看上述的代碼的內(nèi)容以及注釋~~~~~~~~)
二、nc_to_tif(多時(shí)間序列)
其實(shí)這里要說明的話與上面沒有什么不同,只是數(shù)據(jù)由nc4數(shù)據(jù)變?yōu)榱薾c數(shù)據(jù),還有就是代碼里面的內(nèi)容有所不同,操作的話還是一樣,一樣的~~~可以直接使用,但是如果想深入學(xué)習(xí)的話,還是得詳細(xì)看代碼哦,里面的注釋也是很詳細(xì)的~~~~~,這里我就不多贅述了~~~~~~,直接上代碼
代碼如下(示例):
# -*- coding: utf-8 -*- import numpy as np import netCDF4 as nc from osgeo import gdal,osr,ogr import glob import os from zipfile import ZipFile import shutil band_name = '' def NC_to_tiffs(data,out_path): ''' 這個(gè)函數(shù)里面有些地方還是可能需要更改,像: coord(坐標(biāo)系) ''' coord = 4326 #坐標(biāo)系,["EPSG","4326"],默認(rèn)為4326 nc_data_obj = nc.Dataset(data) #print(nc_data_obj,type(nc_data_obj)) # 了解nc的數(shù)據(jù)類型,<class 'netCDF4._netCDF4.Dataset'> #print(nc_data_obj.variables) #了解nc數(shù)據(jù)的基本信息 key=list(nc_data_obj.variables.keys()) #獲取時(shí)間,經(jīng)度,緯度,波段的名稱信息,這些可能是不一樣的 print('基礎(chǔ)屬性為 ',key) lon_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('lon'.upper())!=-1 or x.find('lon'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于經(jīng)度的名稱 lat_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('lat'.upper())!=-1 or x.find('lat'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于緯度的名稱 time_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('ime'.upper())!=-1 or x.find('ime'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于時(shí)間的名稱 global band_name if band_name == '': band_name = input("請(qǐng)輸入您想要輸出的波段的名字(您可以從'基礎(chǔ)屬性中得來',不用加上引號(hào))———————:") #這里是從用戶那傳入一個(gè)波段的字符串,因?yàn)閚c4的數(shù)據(jù)比nc要復(fù)雜,所以要讓用戶確定波段的名字 band_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find(str(band_name).upper())!=-1 or x.find(str(band_name).lower())!=-1)][0] key_band = key[band_size] #獲取波段的名稱 time_name= key[time_size] #獲取時(shí)間的名稱 key_lon = key[lon_size] #獲取經(jīng)度的名稱 key_lat = key[lat_size] #獲取緯度的名稱 Lon = nc_data_obj.variables[key_lon][:] #獲取每個(gè)像元的經(jīng)度 Lat = nc_data_obj.variables[key_lat][:] #獲取每個(gè)像元的緯度 time = nc_data_obj.variables[time_name] times = nc.num2date(time[:],time.units) # 時(shí)間的格式轉(zhuǎn)換,得到一個(gè)數(shù)組 band = np.asarray(nc_data_obj.variables[key_band]).astype(float) #獲取對(duì)應(yīng)波段的像元的值,類型為數(shù)組 print("填充值:",nc_data_obj.variables[key_band]) #影像的四個(gè)角的坐標(biāo) LonMin,LatMax,LonMax,LatMin = [Lon.min(),Lat.max(),Lon.max(),Lat.min()] #分辨率計(jì)算 N_Lat = len(Lat) if Lon.ndim==1 : N_Lon = len(Lon) #獲取長度 else: N_Lon = len(Lon[0]) Lon_Res = (LonMax - LonMin) /(float(N_Lon)-1) Lat_Res = (LatMax - LatMin) / (float(N_Lat)-1) #創(chuàng)建.tif文件 for i in range(band.shape[0]): # strftime() 格式化datetime 對(duì)象 dt = times[i].strftime("%Y-%m") driver = gdal.GetDriverByName('GTiff') # 創(chuàng)建驅(qū)動(dòng) arr1 = band[i,:,:] # 獲取不同時(shí)間段的數(shù)據(jù) out_tif_name = out_path+os.sep+ data.split('\\')[-1][:-3]+ dt +'.tif' out_tif = driver.Create(out_tif_name,N_Lon,N_Lat,1,gdal.GDT_Float32) # 設(shè)置影像的顯示范圍 #-Lat_Res一定要是-的 geotransform = (LonMin, Lon_Res, 0, LatMax, 0, -Lat_Res) out_tif.SetGeoTransform(geotransform) #獲取地理坐標(biāo)系統(tǒng)信息,用于選取需要的地理坐標(biāo)系統(tǒng) srs = osr.SpatialReference() srs.ImportFromEPSG(coord) # 定義輸出的坐標(biāo)系為"WGS 84",AUTHORITY["EPSG","4326"] out_tif.SetProjection(srs.ExportToWkt()) # 給新建圖層賦予投影信息 #更改異常值 arr1[arr1[:, :]> 1000000] = -32767 #數(shù)據(jù)寫出 if arr1.ndim==2: #如果本來就是二維數(shù)組就不變 a = arr1[:,:] else: #將三維數(shù)組轉(zhuǎn)為二維 a = arr1[0,:,:] reversed_arr = a[::-1] #這里是需要倒置一下的 橫重要的?。。。。。。。。。?! out_tif.GetRasterBand(1).WriteArray(reversed_arr) out_tif.GetRasterBand(1).SetNoDataValue(-32767) out_tif.FlushCache() # 將數(shù)據(jù)寫入硬盤 del out_tif # 注意必須關(guān)閉tif文件 def nc_to_tif(Input_folder,end_name = 'nc'): Output_folder = os.path.split(Input_folder)[0] + 'out_' + os.path.split(Input_folder)[-1] # 讀取所有nc數(shù)據(jù) data_list = glob.glob(Input_folder + os.sep + '*' + end_name) print("輸入位置為: ",Input_folder) print("被讀取的nc文件有:",data_list) #if not os.path.isdir(Output_folder): #如果輸出路徑,不存在就創(chuàng)建 if os.path.exists(Output_folder): shutil.rmtree(Output_folder) #如果文件夾存在就刪除 os.makedirs(Output_folder) #再重建,這樣就不用運(yùn)行之后又要?jiǎng)h了之后再運(yùn)行了 for i in range(len(data_list)): dat = data_list[i] NC_to_tiffs(data = dat,out_path = Output_folder) print (dat + '-----轉(zhuǎn)tif成功') print(f"輸入位置為: {Input_folder}") print(f'輸出位置為: { Output_folder}') '''輸入路徑不能有中文字符----------比如放在D盤中(目前我發(fā)現(xiàn)只有有多時(shí)間序列的nc或nc4文件才會(huì)有這個(gè)問題,,單時(shí)間序列的nc文件不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題)''' nc_to_tif(Input_folder = r'D:\spei',end_name='nc') #用戶需要輸入 :nc文件所放的文件夾的路徑,默認(rèn)輸出至同一上級(jí)目錄中
三、nc_to_tif(單時(shí)間序列)
這里的要說明的話也和上面一樣一樣的,所以我就~~~~~~哈哈哈不說太多了哈,不過這里需要用戶進(jìn)行的操作要更少一點(diǎn)。這里是不需要用戶傳入波段的信息,直接修改下文件的輸入路徑,就可以直接輸出了,并且這里的文件路徑可以不用再管是否有中文字符,比較方便哦~~~~~,具體代碼的細(xì)節(jié)都在注釋里了哦,愛學(xué)習(xí)的兄弟可以看看哦~~~~~~~~~~
# -*- coding: utf-8 -*- import numpy as np import netCDF4 as nc from osgeo import gdal,osr,ogr import glob import os import shutil def NC_to_tiffs(data,out_path): ''' 這個(gè)函數(shù)里面有些地方還是可能需要更改 coord(坐標(biāo)系) ''' coord = 4326 #坐標(biāo)系,["EPSG","4326"],默認(rèn)為4326 nc_data_obj = nc.Dataset(data) #print(nc_data_obj,type(nc_data_obj)) #了解nc數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型,<class 'netCDF4._netCDF4.Dataset'> #print(nc_data_obj.variables) #了解nc數(shù)據(jù)的基本信息 key=list(nc_data_obj.variables.keys()) #獲取時(shí)間,經(jīng)度,緯度,波段的名稱信息,這些可能是不一樣的 print('基礎(chǔ)屬性為',key) lon_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('lon'.upper())!=-1 or x.find('lon'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于經(jīng)度的名稱,還在更新..... lat_size = [i for i,x in enumerate(key) if (x.find('lat'.upper())!=-1 or x.find('lat'.lower())!=-1)][0] #模糊查找屬于緯度的名稱,還在更新..... key_band = key[len(key)-1] #獲取波段的名稱 目前發(fā)現(xiàn)都是放在最后 key_lon = key[lon_size] #獲取經(jīng)度的名稱 key_lat = key[lat_size] #獲取緯度的名稱 Lon = nc_data_obj.variables[key_lon][:]#獲取每個(gè)像元的經(jīng)度,類型為數(shù)組 Lat = nc_data_obj.variables[key_lat][:]#獲取每個(gè)像元的緯度,類型為數(shù)組 Band = np.asarray(nc_data_obj.variables[key_band]) #獲取對(duì)應(yīng)波段的像元的值,類型為數(shù)組 #影像的四個(gè)角的坐標(biāo) LonMin,LatMax,LonMax,LatMin = [Lon.min(),Lat.max(),Lon.max(),Lat.min()] #分辨率計(jì)算 N_Lat = len(Lat) N_Lon = len(Lon[0]) Lon_Res = (LonMax - LonMin) /(float(N_Lon)-1) Lat_Res = (LatMax - LatMin) / (float(N_Lat)-1) #創(chuàng)建.tif文件 driver = gdal.GetDriverByName('GTiff') out_tif_name = out_path+os.sep+ data.split('\\')[-1][:-3]+ '.tif' out_tif = driver.Create(out_tif_name,N_Lon,N_Lat,1,gdal.GDT_Float32) # 設(shè)置影像的顯示范圍 #-Lat_Res一定要是-的 geotransform = (LonMin, Lon_Res, 0, LatMax, 0, -Lat_Res) out_tif.SetGeoTransform(geotransform) #獲取地理坐標(biāo)系統(tǒng)信息,用于選取需要的地理坐標(biāo)系統(tǒng) srs = osr.SpatialReference() srs.ImportFromEPSG(coord) # 定義輸出的坐標(biāo)系為"WGS 84",AUTHORITY["EPSG","4326"] out_tif.SetProjection(srs.ExportToWkt()) # 給新建圖層賦予投影信息 #更改異常值 Band[Band[:, :]> 100000] = -32767 #數(shù)據(jù)寫出 if Band.ndim==2: #如果本來就是二維數(shù)組就不變 a = Band[:,:] else: #將三維數(shù)組轉(zhuǎn)為二維 a = Band[0,:,:] reversed_arr = a[::-1] #這里是需要倒置一下的 #這個(gè)很重要?。。。。。? out_tif.GetRasterBand(1).WriteArray(reversed_arr) out_tif.GetRasterBand(1).SetNoDataValue(-32767) out_tif.FlushCache() # 將數(shù)據(jù)寫入硬盤 del out_tif # 注意必須關(guān)閉tif文件 def nc_to_tif(Input_folder): Output_folder = os.path.split(Input_folder)[0] +os.sep + 'out_' + os.path.split(Input_folder)[1] # 讀取所有nc數(shù)據(jù) data_list = glob.glob(Input_folder + os.sep + '*.nc') print("輸入位置為: ",Input_folder) print("被讀取的nc文件有:",data_list) # if not os.path.isdir(Output_folder): if os.path.exists(Output_folder): shutil.rmtree(Output_folder) #如果文件夾存在就刪除 os.makedirs(Output_folder) #再重建,這樣就不用運(yùn)行之后又要?jiǎng)h了之后再運(yùn)行了 for i in range(len(data_list)): dat = data_list[i] NC_to_tiffs(data = dat,out_path = Output_folder) print (dat + '-----轉(zhuǎn)tif成功') print(f"輸入位置為: {Input_folder}") print("--------------------------") print(f'輸出位置為: { Output_folder}') '''#用戶需要輸入 :nc文件所放的文件夾的路徑,默認(rèn)輸出至同一上級(jí)目錄中''' nc_to_tif(Input_folder = r'D:\nc\real\T2')
總結(jié)
還有,還有,還有,這里有幾個(gè)小坑以及心得我是想我跟大家進(jìn)行分享de~~~~
1.nc4跟nc的差別在于nc4的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比nc要復(fù)雜,內(nèi)容更豐富,所以轉(zhuǎn)為tif的時(shí)候要考慮的東西也更多~~~~~~~~~
2.多時(shí)間序列和單時(shí)間序列的nc或nc4數(shù)據(jù)處理成tif形式的方式也不太一樣,多時(shí)間序列的話要考慮時(shí)間因素,單時(shí)間是不需要考慮時(shí)間因素的,雖然也有時(shí)間,但是時(shí)間段只有1個(gè),多時(shí)間序列的話要根據(jù)時(shí)間段來進(jìn)行輸出的命名,所以這里也是需要考慮的~~~~~~~~
3.這個(gè)是最重要的:就是nc4的數(shù)據(jù)它是不需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行顛倒一下的,而nc的數(shù)據(jù)是需要顛倒的,這個(gè)真的是我苦苦發(fā)現(xiàn)的,之前也犯了很多很多的錯(cuò),網(wǎng)上也沒有具體的說明,但是這個(gè)坑我在代碼里面是有說明哦,注釋也很詳細(xì),所以,如果把上面的代碼運(yùn)行的好的話是不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)顛倒的情況的哦~~~~~~~~~~
到此這篇關(guān)于使用python進(jìn)行nc轉(zhuǎn)tif的3種情況的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python進(jìn)行nc轉(zhuǎn)tif內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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