Домашнее задание № 1

Чтение и запись файл, первичная обработка

Задание посвящено работе с данными содержания озона в атмосфере Земли за несколько десятилетий. Вам нужно проанализировать данные в формате NetCDF, нарисовать график и вывести статистическую информацию в файл формата JSON. Программа должна быть представлена в файле ozon.py, график в файле ozon.png и выходные результаты в файле ozon.json. Файл с исходными данными в репозиторий класть ненужно.

Дедлайн 30 января 2025 в 23:55

Вы должны сделать следующее:

• Загрузить файл с данными: https://yadi.sk/d/mTqYv4rF34drlQ (464 МБ). Не кладите файл в репозиторий, он очень большой. Информацию о данных смотрите на сайте http://www.temis.nl/protocols/O3global.php (возможно, потребуется VPN). По временной шкале данные начинаются с января 1960 года.

• В файле ozon.py находится заготовка программы, принимающей в качестве аргументов командной строки географические долготу и широту в градусах. Например для Москвы:

  > python3 ozon.py 37.66 55.77
  37.66 55.77

  Для задания аргументов командной строки в Spyder используйте меню "Запуск" -> "Настройки для файла..." (Ctrl+F6) -> "Опции командной строки"

  Нужно модифицировать код ozon.py таким образом, чтобы для заданных пользователем долготы и широты программа извлекала из файла MSR-2.nc требуемые данные и рассчитывала:

  • максимальное, минимальное и среднее содержание озона;
  • максимальное, минимальное и среднее содержание озона среди январей всех лет;
  • максимальное, минимальное и среднее содержание озона среди июлей всех лет.

  Рассчитанные метрики следует сохранить в файле ozon.json придерживаясь следующего примера формата:

  {
    "coordinates": [37.66, 55.77],
    "jan": {
      "min": 293.0,
      "max": 382.0,
      "mean": 344.5
    },
    "jul": {
      "min": 297.0,
      "max": 344.0,
      "mean": 323.7
    },
    "all": {
      "min": 264.0,
      "max": 431.0,
      "mean": 333.4
    }
  }

  Одновременно с этим, для заданных пользователем долготы и широты программа должна сохранять файл ozon.png с одним графиком, на котором разными цветами приведены зависимости:

  • зависимость содержания озона от времени для всего доступного интревала;
  • зависимость содержания озона от времени для всех январей;
  • зависимость содержания озона от времени для всех июлей.

  Цвета и оформление графика остаются на ваше усмотрение, но график должен быть понятным (не забудьте подписать оси).

  Программа ozon.py должна корректно работать для любых географических координат, а не только для географических координат из примера.

• Задание со звёздочкой (на бонусные баллы). Используйте пакет geopy, и модифицируйте программу ozon.py таким образом, чтобы она одновременно поддерживала два варианта задания аргументов командной строки:

  • координатный

    > python3 ozon.py 37.66 55.77

  • текстовый

    > python3 ozon.py "Europe/Moscow"

    В этом случае следует определить географические координаты для заданного названия с помощью пакета geopy.