资源收藏！用数据读懂地球——地球科学数据研究优质项目汇总

Rocky104

从自然地理到人类社会，从气候变化到人口增长，从遥感卫星到城市交通，从南极到北极，从赤道到寒带，地球正在发生着前所未有的迅速变化，而地球和人类活动最伟大的意义是周而复始，生生不息，一切都有迹可循。这是一个万物都可以被测量、划分和记录的时代，人类对于用数据去理解自然，量化和探索地球科学的热情始终高涨。
我们精选了和鲸社区内所有地球科学领域的优质项目，期待越来越多的地球科学研究者和爱好者持续用数据去挖掘价值，揭示出新的深刻洞见，迎接大数据时代下地球科学所面临的机遇和挑战。
Tips：推荐使用数据科学分析协同工具 ModelWhale，确保所有资源的可复现性！（部分代码已隐藏，搭载对应镜像，一键复刻运行，获取完整代码）
地理

1、数据获取/数据下载/数据格式读取

爬虫 | 我国城市地铁站数据（含地理坐标）
爬虫神器——开源数据接口(GoPUP)
爬取全国高校数据（附源码和数据集）
如何从Twitter数据中提取空间地理信息
北京门头沟区进城普通公交实时运行数据的探索
基于高德地图API获取城市公交站点和线路
高德地图  API指南  爬取经纬度
OSMnx | OpenStreetMap数据下载
度分秒与十进制经纬度转换
Xarray高阶 | 利用dask并行读取数据
GeoTIFF格式地理数据的读取与可视化
激光点云(Lidar)数据读取、分类与可视化
2、数据处理/数据分析/数值计算和可视化

【数据分析冬令营】多伦多共享单车骑行数据时空分析
【数据可视化】旅游景点信息爬取&地图位置显示
“泰迪杯”数据分析大赛B题 新冠疫情数据分析
旧金山共享单车地理数据清洗和地图可视化
2022上海疫情数据预处理与时空分析
我国地级市/县级市数据获取与处理
关于全国高校地理分布数据的探索~
公寓出租的分区统计和服务评分
【春运】新冠疫情下的回家之路
【大型地理空间数据集可视化】
美国人口分布数据【高校地图】
最常见的10种图像滤波方法
基础地理信息数据预处理
Clarmy吱声代码库
空间网格统计方法
GDAL/OGR 工具书！
地理空间数据分析入门：GeoPandas 和 Shapely
归一化差分水体指数(NDWI)的计算与空间分析
何时适宜出行？中国20个城市的天气适宜出行度分析
基于DBSCAN算法的人类活动GPS数据挖掘
基于DEM数据计算坡向、坡度和流向
快速入门基于Python的时空数据分析
栅格数据的裁剪(掩膜)与分区统计
中国各省份的经济产业结构差异分析
中国手机基站数据分析（附深圳市具体分析思路）
最全最完整！Shapely 用户手册
多波段遥感影像可视化与分类算法
嫦娥探月数据(PDS)处理与可视化
Geopandas | 地图投影与距离计算
可视化

Cartopy 调用天地图在线服务(原创)
在Cartopy中自定义世界底图
Cartopy|绘制不同投影的地图
Cartopy | 绘制不同投影的地图2019新型冠状病毒
Geopandas|调用在线底图
GeoTIFF格式地理数据的读取与可视化
激光点云(Lidar)数据读取、分类与可视化
（2019-nCoV）数据地图可视化
Matplotlib绘图的常见问题汇总
地图之美 | 利用chorogrid绘制网格地图
绘制具有艺术风格的山脊地图
试试不同风格的地图绘制
我国地形(DEM)数据可视化
线状风格的地图、像素风格的地图、不规则多边形地图
空间分析与可视化工具——CARTOframes
快速入门Julia可视化库——Makie
强大的地形可视化工具箱（Relief Visualization Toolbox，RVT）
强大的地形可视化工具箱（RVT）
地理数据可视化——绘制地铁线路动态图
地理数据可视化——桑基图
新一代DEM数据(NASADEM)批量下载与可视化
Geopandas | 调用在线底图
pydeck空间数据可视化合集
【GEO】通过Pyecharts实现【微博签到中国】可视化作品
【pyecharts】Geo-Lines实现地铁线路图
【Pyecharts】关于深圳某家网二手房数据的探索～
【pyecharts】全球手机基站数据的探索～
【春运】从一线城市前往二三线城市火车票数据可视化～
【Plotly】关于Uber 纽约市乘车数据的探索～
全国火锅店数量，并利用地图可视化展示
全球逐日紫外辐射数据可视化
我用Python画了北上广深的地铁动态图
3、课程资源

【地球与环境数据科学 - Ryan Abernathey】课程翻译
Python核心语法
Python 基础 Python 函数和类 Python 项目的组织和打包 作业：基础Python
科研中的Python基础知识
Numpy 和 Matplotlib 作业3：Numpy和Matplotlib 更多Matplotlib的内容 作业4：更多的Matplotlib的内容
高级数据分析框架
Pandas
Pandas基础知识 作业5：Pandas基础知识与地震数据 Pandas: Groupby 作业6：Pandas Groupby与飓风数据
用于多维网格化数据的Xarray
Xarray基础知识 作业7：使用大气辐射数据的Xarray基础知识 Xarray内插法、Groupby、重采样、滚动和粗化 作业：使用厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）数据的更多Xarray Xarray技巧和窍门
地球科学的包
地球科学研究中的地图 作业：用Cartopy制作地图 使用xesmf和xgcm处理一般循环模型的输出结果
大数据
用Python进行并行计算的Dask 使用Dask进行计算
气象

实用！气象数据科学优质教程&项目集锦
1、数据获取/数据下载/数据格式读取

常用气象数据下载——ERA5再分析(grib格式)
常用气象数据下载——Hamawari8
常用气象数据下载——NCEP FNL再分析资料
常用气象数据下载——NCEP再分析资料
常用气象数据下载——耦合模式比较计划(CMIP6)
常用气象数据下载——实时空气质量数据
常用气象数据下载——探空资料
常用气象数据下载——我国台风历史轨迹数据
常用气象数据下载——TEMIS遥感数据
常用气象数据下载——2345天气王
常用气象数据获取指南（与分工）
关于中国气象数据的探索
FNL数据下载
ERA5降水数据下载与绘图
ERA5再分析资料下载及其绘制
fortran读取netcdf文件
fortran输出netcdf文件
Python处理HDF格式数据示例
Python读取气象数据nc格式文件的入门级操作
Python读取与合并nc文件
python提取影响某地的台风数据
python爬取中央气象台降水预报
基于Python的Grads文件解析
利用python输出TIFF文件
利用Python的requests和json包获取台风数据
读取dat/grib格式气象数据并转为nc格式
从micaps观测降水中提取单站点时间序列
从PDF提取气象站点和探空站点数据信息
ungrib.exe问题与解决方案记录
基于notebook实现交互式nc数据浏览
基于OPeNDAP server的数据下载方法
气象之批量下载气象数据(EC;NCEP;CMIP)（python）
天气雷达基本反射率图像下载
逐小时micaps站点降水资料累加
下载葵花8数据的脚本可以更简单一点
下载逐小时、逐日、逐月的ERA5再分析
用 python 轻松提取 grib 文件数据，只用 3 个步骤
Workshop第一期：初探气象数据 Part1
Workshop第一期：初探气象数据 Part2
2、数据处理/数据分析/数值计算和可视化

netCDF4基础1：读取nc文件
netCDF4基础2：输出nc文件
netCDF4基础3：时间处理
netCDF4基础4：unlimited维度
netCDF4基础5：压缩变量
【手把手学python项目】天气信息分析（1）
【手把手学python项目】天气信息分析（2）
【手把手学python项目】天气信息分析（3）
【手把手学python项目】天气信息分析（4）
【气象数据处理】利用eccodes解码GRIB数据
【气象数据处理】利用pygrib解码GRIB数据，以GFS为例
【气象数据处理】清洗无序站点降水数据
【气象数据处理】剔除离群值
气象数据处理——重采样（Regridding）
气象数据处理——湿位涡剖面分析
气象数据分析——Pearson相关系数与时间相关系数
气象数据分析——经验正交分解（EOF）
气象数据分析——集合经验模态分解（EEMD）
气象数据分析——克里金(Kriging)插值与可视化
气象数据分析——泰勒图绘制（R语言）
气象数据分析——我国逐年降水的经验正交分解
气象数据分析——相关系数与时间相关系数
气象数据分析——旋转经验正交函数(REOF)
气象 Python 训练营 ⑤ xarray 使用笔记（一）
气象 Python 训练营 ⑤ xarray 使用 笔记（二）
计算抬升凝结高度-优秀作业1
计算抬升凝结高度-优秀作业2
计算抬升凝结高度-优秀作业3
计算抬升凝结高度-优秀作业4
气象雷达简介&可视化
气象雷达数据处理与可视化
ROMS海洋模式混合层厚度计算
windspharm 风场分析模块
基于暗通道的去雾算法
气象数据初探第一期作业
CALIPSO卫星数据处理
气象数据处理加速器——cdo
基于随机森林对特征重要性排序
两个变量场的相关分析——SVD分解
利用xarray将全球数据裁减到较小的范围
WSR-88D双偏振雷达基数据处理与可视化
按预报时效分割GRIB数据，以GFS为例
高维气象数据的插值（2D、3D、4D）
海洋物理学导论——2.海水热力学
Python之一个简单的风数据处理和分析案例
Python之以温度为例的气象数据缺测处理方法
混合层厚度计算结构方程模型（SEM）构建
极地& Robinson投影画one-point correlation map
基于xeofs模块实现S-EOF、T-EOF、REOF和weight-EOF
气象Python任务挑战-构建一个可互动的天气看板
西北太平洋地区热带气旋路径检测与可视化
长期气象站资料的均一化订正—以最大风速为例
基于ERA5数据分析中国区域气温与降水数据的时空分布
全球数据绘制区域等值线clabel问题记录
中国地区极端降水指数计算与绘图
2011-2022年北京温度+天气+空气质量数据可视化初探
海洋温盐场季节分布特征与混合层计算
ECMWF公开预报数据产品处理
基于cdsapi下载逐小时、逐日、逐月的ERA5再分析
气象分析常用方法之气候突变检测
气象分析之气候变量场时空结构的分离-EOF
气象行业数据分析案气象数据统计方法
如何用Python科学分析天气？长沙为例城市历年气象报告
哨兵二号Sentinel-2 L2A产品预处理
使用Python处理FY4A卫星的二级产品
使用ybc_weather获取天气情况并进行数据筛选
四个常见的经验正交分解（EOF）方法的实现
天气网城市历史天气爬虫并进行简单的数据清洗
最常见的10种图像滤波方法
气候变化趋势分析常用方法
台风数据分析-高德地图/Geopandas
特征重要性评估——Lasso回归系数
雷达基数据分析与可视化
我国FY-4A气象卫星产品的处理与分析
2012年3月2日美国强对流天气形势与WSR-88D雷达观测
2020华为杯E题——数据探索性分析
Python 气象数据分析
Python计算任意区域内格点数据的平均值
Workshop第二期：气象数据的使用
Cartopy绘图

说明：Cartopy 适合于地球科学家，特别是气象学家和海洋学家的需求。Cartopy常用于地理空间数据处理，以便生成地图和其他地理空间数据分析，对于大尺度/小比例尺数据制图特别有用，它自带的数据（Shapefile 以及栅格数据）会在进行时下载并缓存。Cartopy的关键特性是它面向对象的投影定义，以及在这些投影之间转换点、线、向量、多边形和图像的能力。 我们可以基于数据科学分析协同工具 ModelWhale运行，确保所有资源的可复现性！
cartopy叠加自定义地图
Cartopy绘图 | 中国地图最正确的使用方式
气象世界|学画一幅环游世界的地图
气象世界 | 用Cartopy画一幅环游世界的地图
气象数据可视化库-Cartopy官网例程大全（中文翻译版）
【气象镜像更新】Cartopy 0.20 最新功能
Metpy绘图

说明：Metpy 是应用于气象领域的开源Python包，可以进行气象数据的处理，可视化以及气象要素的计算等。在气象数据处理方面，可以读取并处理很多格式的数据。在可视化方面，提供了绘制 Skewt 和 站点图的函数，可以非常方便的创建图形。当然，也支持很多气象要素的计算。 我们可以基于数据科学分析协同工具 ModelWhale运行，确保所有资源的可复现性！
Metpy气象数据可视化库官网例程大全——目录
大气科学可视化示例—— PV 斜压/等压图
大气科学可视化示例—— 飓风追踪器
大气科学可视化示例——250hPa 半球图
大气科学可视化示例——300hPa 低气压槽图
大气科学可视化示例——500 hPa高度和风图
大气科学可视化示例——500 hPa涡度平流图
大气科学可视化示例——500hPa绝对涡流风图
大气科学可视化示例——700hPa相对湿度图
大气科学可视化示例——850hPa Q矢量图
大气科学可视化实例——850hPa温度和风图
大气科学可视化示例——850hPa温度和平流图
大气科学可视化示例——AWS S3 NEXRAD 档案存取和绘图
大气科学可视化示例——GFS部件
大气科学可视化示例——GOES 飞机图
大气科学可视化示例——Hovmoller图
大气科学可视化示例——Miller Composite
大气科学可视化示例——MSLP,温度和风图
大气科学可视化示例——SkewT
大气科学可视化示例——xarray500hPa地图
大气科学可视化示例——非地转风
大气科学可视化示例——风切变矢量
大气科学可视化示例——锋生图
大气科学可视化示例——高低压符号
大气科学可视化示例——观测数据截面
大气科学可视化示例——降水量
大气科学可视化示例——平滑等高线图
大气科学可视化示例——声明 300hPa
大气科学可视化示例——温差对流
大气科学可视化示例——在旧版DIFAX图表上高空观测
Matplotlib绘图

说明：Matplotlib 是 Python 最著名的绘图库，十分适合交互式地进行制图。而且也可以方便地将它作为绘图控件，使用在Python脚本、Jupyter notebook，Web应用程序服务器和各种图形用户界面工具包等上面。 我们可以基于数据科学分析协同工具 ModelWhale运行，确保所有资源的可复现性！
matplotlib入门教程（1）
matplotlib入门教程（2）
matplotlib入门教程（3）
Matplotlib科研制图小技巧
Matplotlib 最具价值的50个可视化项目
画一张Matplotlib炫技图
【专栏】Matplotlib绘图详解
matplotlib 的数据可视化
Matplotlib数据可视化巩固训练，适合进阶和提高
50题matplotlib从入门到精通
气象可视化案例

气象数据可视化——2020上海梅雨分布图
气象数据可视化——cf-plot模块示例汇总
气象数据可视化——风玫瑰图
气象数据可视化——风向风速热力图
气象数据可视化——海温异常指数时序的绘制
气象数据可视化——台风路径图
气象数据可视化——探空图
气象数据可视化——中尺度对流系统反射率截面
气象评估方法——泰勒图
GeoPandas 简介
GeoPandas 示例库
Holoviews可视化经典示例
Meteorographica气象可视化合集
气象绘图
气象降水图
可互动天气看板
绘制GFS预报降水
Python绘制台风轨迹图
热带气旋统计分析可视化系列
天气预报数值产品下载与可视化
风廓线雷达数据处理和可视化
地图可视化——TIF数据的显示
基于CNN的台风云图的heatmap可视化
利用EC高分辨率预报数据绘制500hPa天气形势
Python画兰勃脱投影全国GDP分布热力图（虚拟数据）
让Matplotlib动起来——广州市逐日天气变化
【空气指数】pyecharts动态绘制全国各地空气的变化
【下雪了】Pyecharts 绘制可视化 北上广深天气分布
Xarray实例

说明：由于气象数据大多为多维数据，Xarray 提供了一种高效读取和处理多维数据的方式方法，它特别适合处理 netCDF 文件，在类似于 NumPy 的原始数组上以尺寸、坐标和属性的形式引入标签，从而能提供给研究人员更直观，更简洁和更少出错的体验。该软件包包括一个庞大且不断增长的功能库，使用这些数据结构可以实现对气象数据的高级分析和可视化。我们可以基于数据科学分析协同工具 ModelWhale运行，确保所有资源的可复现性！
xarray实例大全-目录
xarray实例大全-(一)气象数据示例
xarray实例大全(二)-月平均时间序列计算季节性平均值
xarray实例大全(三)-比较加权与非加权平均温度
xarray实例大全(四)-多维坐标的使用
xarray实例大全(五)-可视化库
xarray实例大全(六)-ROMS海洋模型示例
xarray实例大全(七)-GRIB数据示例
xarray实例大全(八)-使用apply_ufunc
xarray合并nc文件
Xarray使用中的踩坑记录
摸鱼大佬的项目集

说明：摸鱼 气象学在读博士，主攻极端天气气候事件等方向，擅长使用 Python 实现数据处理与可视化，同时也是优秀的 B 站 UP 主【摸鱼今天在摸鱼吗】。 我们可以基于数据科学分析协同工具 ModelWhale运行，确保所有资源的可复现性！
摸鱼的气象&Python
摸鱼气象Python - 1.文件读取
摸鱼气象Python - 2.Numpy内容太多了看完这点足够了
摸鱼气象Python - 3.复杂算法实现：波通量和平流计算
摸鱼气象Python - 4.利用Metpy计算气象诊断量
摸鱼气象Python - 5.三类极端事件指数的实现
摸鱼气象Python - 6.数据结构，合成分析，显著性检验
摸鱼气象Python - 7.CDO, Python+CDO和python-cdo
摸鱼气象Python - 8.相关分析和回归分析
摸鱼气象Python - 9.数据插值
摸鱼气象Python - 10.EOF,及North检验
摸鱼气象Python - 11.趋势和滤波
摸鱼气象Python - 12.气候序列突变检测(滑动t&M-K)
摸鱼气象Python - 13.Matplotlib和Cartopy绘图基础
摸鱼气象Python - 14.几个关键地理绘图函数
摸鱼气象Python - 15.常规绘图类型及数据准备
摸鱼气象Python - 16.基础折线图
摸鱼气象Python - 17.数据和文件输出
摸鱼气象Python - 18.双y轴和多y轴绘图
摸鱼气象Python - 19.柱状图
摸鱼气象Python - 20.散点图
摸鱼气象Python - 21.等值线图和填色图
摸鱼气象Python - 22.矢量图（风场）
摸鱼气象Python - 23.泰勒图
摸鱼气象Python - 24.剖面图和地形填充
摸鱼气象Python - 25.批量绘制子图
摸鱼气象Python - 26.极坐标系的刻度标签
摸鱼气象Python - 27.白化绘图基础
摸鱼气象Python - 28.风场的显著性检验
摸鱼气象Python - 29.滑动相关
摸鱼气象Python - 30. 聚类算法基础
摸鱼气象Python - 31. 函数封装和调用基础
摸鱼气象Python - 32. 缺测值处理
摸鱼带你debug（持续更新）
3、数据建模与应用

机器学习/深度学习/人工智能

风速数据预测
气候评估工作任务
活动-西太副高初探
夏季西太副高活动探究
气象数据+机器学习实战
2020超强梅雨特征与机制
可解释性机器学习比较（SHAP和LIME）
可解释性机器学习模型——LIME
可解释性机器学习——规则拟合
城市风场数据空间降尺度模拟分析
探索全球海温异常的时空演变规律
2020华为杯E题——基于图像的能见度深度学习模型
降水临近预报 Precipitation Nowcasting
降雨短临预报的深度学习模型合并雷达雨图像和风预测
机器学习模型——极端梯度提升（Xgboost）
OSAT热带气旋降水识别方法
使用纯python进行REOF/旋转PCA分析
基于机器学习方法的天气预报数据订正
基于气象条件的能见度拟合模型
基于单目图像的能见度物理反演模型
分析厄尔尼诺与海表波高的关系
机器学习预测未来的PM2.5浓度
基于多因子建模的气象预测问题
时间序列预测之LSTM天气预测
使用darts，分析河流流量预测问题
供水管网压力预测（异常识别与缺失补全）
自然变率和人类活动对气候变化的影响模型
【气温】关于 NASA 全球陆地海洋温度指数的探索
气象世界 | 随机森林算法预测光伏电站功率
基于数值模式资料和站点观测数据绘制相对湿度分布图
气象世界 | 利用sklearn中的回归算法预测光伏电站功率
用pysteps和rainymotion进行用短临预报
纬向海温梯度对中国南海热带气旋频数的影响
西北太平洋热带气旋时空分布特征分析
【论文复现】台风强度预测的深度学习模型
【论文复现】夏季西太副高与南亚高压时空分布特征
MJO年际变化对西北太平洋冬季TC生成的调制（1）
MJO年际变化对西北太平洋冬季TC生成的调制（2）
MJO年际变化对西北太平洋冬季TC生成的调制（3）
MJO年际变化对西北太平洋冬季TC生成的调制（4）
MJO年际变化对西北太平洋冬季TC生成的调制（5）
用LSTM模型，根据风速风湿度等26个特征预测11种天气
在用于降雨短临预报的深度学习模型中合并雷达雨图像和风预测：训练程序
Workshop第三期：气象+机器学习实战
Workshop第四期：利用机器学习对天气预报数据进行订正
WRF模式

说明：WRF 模式是国内外应用最为广泛的气象模式，使用该模式进行高精度甚至几百米的模拟应用也越来越多。另一方面，WRF 模式不断扩展模式模块，现在已经可以实现对气溶胶及化学过程（WRF-CHEM）、资料同化（WRF-DA）、水文过程（WRF-HYDRO）、城市化（URBAN）等过程的精细模拟，其应用范围及实际业务及科研应用也越来越多。 但 WRF 模式运行于 Linux 平台，不管是编译、安装、前处理、运行还是分析，其中过程都十分复杂、难度大。编译 WRF 及其依赖库这步是比较复杂的，也需要很多经验。ModelWhale 在镜像中已事先安装了 WRF 及其依赖库。我们可以基于和鲸 ModelWhale 平台运行 WRF，并对模式结果进行后处理。如有相关需求，欢迎咨询 产品顾问MoMo 。
CFS预报数据下载&驱动WRF
利用salem处理wrfout数据
利用salem绘制WRF domain
WRF-WPS格式文件转换
WRF模拟降水可视化
绘制WRF模式模拟所用的土地利用数据
WRF绘图脚本
WRF模式模拟数据后处理（绘图篇上）
WRF模式模拟数据后处理（绘图篇下）
WRF模式模拟数据后处理（计算篇）
WRF投影问题--长短轴设置
基于ModelWhale运行WRF模式
在WPS中使用aster30m高分辨率地形数据
在线制作WRF中使用的高分辨率地形数据（aster30m）
中尺度天气预报模式WRF 入门：从运行到后处理(教案项目)
中尺度天气预报模式WRF 入门：从运行到后处理（作业）
4、和鲸社区气象系列活动

气象数据科学系列学习计划
一起学习 | Python 气象数据分析
Workshop | Python 气象数据分析
Workshop | Python 气象海洋数据分析 II
超友好!气象 Python 训练营 ① 快速入门
超友好!气象 Python 训练营 ② 基础应用
超友好!气象 Python 训练营 ③ 数组进阶
超友好!气象 Python 训练营 ④ 进阶应用
超友好!气象 Python 训练营 ⑤ xarray 使用
一起来!气象Python专属攻关手册
有意思!气象世界 Python 任务挑战
预测分析·近地面臭氧浓度预测
检测识别·热带气旋路径检测
预测分析·空气质量预测
海洋

1、数据获取/数据下载/数据格式读取/可视化

ERA5降水数据下载与绘图
ERA5再分析资料下载及其绘制
计算并绘制抬升凝结高度变化
2、数据处理/数据分析

南海台风聚类分析
潮汐调和分析--代码示例：p。ython版
海洋温盐场季节分布特征与混合层计算
小波分析——海温数据的时频域分解
《海洋动力学》作业——Sverdrup输运
《海洋动力学》作业——表层地转流
《海洋动力学》作业——温盐密场
3、数据建模与应用

海洋表层温度EOF分析
ROMS海洋模式混合层厚度计算
利用海洋浮标数据分析厄尔尼诺与海表波高的关系
纬向海温梯度对中国南海热带气旋频数的影响
【气温】关于 NASA 全球陆地海洋温度指数的探索
遥感

1、数据获取/数据下载/数据格式读取/可视化

遥感数据下载——哨兵（Sentinel）系列卫星产品
常用气象数据下载——TEMIS遥感数据
2、数据处理/数据分析

landsat8遥感数据处理与简单算法实现
嫦娥探月数据(PDS)处理与可视化
欢迎进入 ModelWhale，【联系MW】了解数据科学平台 ModelWhale 在个人、团队及机构的科研、教研场景下的更多深度应用。