python – Pandas将时间序列数据重新采样到15分钟和45分钟 – 使用多索引或列

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我有一些时间序列数据作为Pandas数据帧,从一小时后15分钟和过去45分钟(30分钟的时间间隔)开始观察,然后将频率改变为每分钟.我想对数据进行重新采样,使其在整个数据帧的每小时30分钟,15小时和45小时的常规频率.

我想到了实现这个目标的两种方法.
1.使用时间序列数据作为数据帧中的列,只需在15分钟和45分钟时过滤所有观测值的数据帧.
2.重新设置索引,使时间序列数据是多索引的一部分(索引的第0级是气象站,第1级是观察的时间)并使用熊猫日期时间序列功能,如resample().

原始数据帧,天气,如下所示:

                  parsed_time           Pressure  Temp    Hum
Station   (index)   
Bow       1        2018-04-15 14:15:00   1012     20.0    87
          2        2018-04-15 14:45:00   1013     20.0    87
          3        2018-04-15 15:15:00   1012     21.0    87
          4        2018-04-15 15:45:00   1014     22.0    86
          5        2018-04-15 16:00:00   1015     22.0    86
          6        2018-04-15 16:01:00   1012     25.0    86
          7        2018-04-15 16:02:00   1012     25.0    86
Stratford 8        2018-04-15 14:15:00   1011     18.0    87
          9        2018-04-15 14:45:00   1011     18.0    87
          10       2018-04-15 15:15:00   1012     18.0    87
          11       2018-04-15 15:45:00   1014     19.0    86
          12       2018-04-15 16:00:00   1014     19.0    86
          13       2018-04-15 16:01:00   1015     19.0    86
          14       2018-04-15 16:02:00   1016     20.0    86
          15       2018-04-15 16:04:00   1016     20.0    86

使用方法1,我遇到的问题是我的布尔选择操作似乎没有按预期工作.例如

weather_test = weather[weather['parsed_time'].dt.minute == (15 & 45)]

给出parsed_time值,如下所示:

2018-04-15 14:13:00
2018-04-15 15:13:00

weather_test = weather[weather['parsed_time'].dt.minute == (15 | 45)]

结果是parsed_time值,如下所示:

2018-04-15 14:47:00
2018-04-15 14:47:00

我在文档中找不到任何解释这种行为的东西.我想要的是在下列时间站的压力,温度,湿度:

2018-04-15 14:45:00    
2018-04-15 15:15:00  
2018-04-15 15:45:00
2018-04-15 16:15:00

等等.

使用方法2,我想重新采样数据,以便我将每分钟数据的观察值替换为前30分钟的平均值.只有当parsed_time列是索引的一部分时,此功能似乎才有效,因此我使用以下代码将parsed_time设置为多索引的一部分:

weather.set_index('parsed_time',append=True,inplace=True)
weather.index.set_names('station',level=0,inplace=True)
weather = weather.reset_index(level=1,drop=True)

最终得到一个如下所示的数据框:

                                  Pressure   Temp    Hum
Station    parsed_time
Bow            2018-04-15 14:15:00    1012       20.0    87
           2018-04-15 14:45:00    1013       20.0    87
           2018-04-15 15:15:00    1012       21.0    87
           2018-04-15 15:45:00    1014       22.0    86
           2018-04-15 16:00:00    1015       22.0    86
           2018-04-15 16:01:00    1012       25.0    86
           2018-04-15 16:02:00    1012       25.0    86
Stratford  2018-04-15 14:15:00    1011       18.0    87
           2018-04-15 14:45:00    1011       18.0    87
           2018-04-15 15:15:00    1012       18.0    87
           2018-04-15 15:45:00    1014       19.0    86
           2018-04-15 16:00:00    1014       19.0    86
           2018-04-15 16:01:00    1015       19.0    86
           2018-04-15 16:02:00    1016       20.0    86
           2018-04-15 16:04:00    1016       20.0    86

请注意,观测结果的变化时间为每30分钟:过去15分钟和过去每分钟45分钟(例如:01,:02,:14等),并且它也因站点而异 – 并非所有站点都有观察结果.

我试过这个:

weather_test = weather.resample('30min',level=1).mean()

但是这个重新采样没有偏移,也摆脱了多索引中的站级别.

期望的结果是:

                              Pressure   Temp    Hum
Station    parsed_time
Bow            2018-04-15 14:15:00    1012       20.0    87
           2018-04-15 14:45:00    1013       20.0    87
           2018-04-15 15:15:00    1012       21.0    87
           2018-04-15 15:45:00    1014       22.0    86
           2018-04-15 16:15:00    1013       24.0    86
Stratford  2018-04-15 14:15:00    1011       18.0    87
           2018-04-15 14:45:00    1011       18.0    87
           2018-04-15 15:15:00    1012       18.0    87
           2018-04-15 15:45:00    1014       19.0    86
           2018-04-15 16:15:00    1015       19.5    86

其中每分钟的观察结果被重新采样为30分钟间隔的平均值:15和45小时.

站点保持在多指标中的水平是至关重要的.我不能将时间索引用作索引,因为每个站的值都重复(并且不是唯一的).

所有的帮助表示赞赏,因为我已经在这个圈子里转了一会儿.谢谢!

我看了很多以前的帖子,包括
Boolean filter using a timestamp value on a dataframe in Python
How do I round datetime column to nearest quarter hour
并且:Resampling a pandas dataframe with multi-index containing timeseries
这看起来有点复杂,应该很简单……

和文档:http://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/generated/pandas.DataFrame.resample.html
谢谢!

最佳答案
从您的第二个最后一个数据帧开始(在使用weather.reset_index(Station,inplace = True)之后):

                           Station  Pressure  Temp   Hum
parsed_time                                         
2018-04-15 14:15:00        Bow    1012.0  20.0  87.0
2018-04-15 14:45:00        Bow    1013.0  20.0  87.0
2018-04-15 15:15:00        Bow    1012.0  21.0  87.0
2018-04-15 15:45:00        Bow    1014.0  22.0  86.0
2018-04-15 16:00:00        Bow    1015.0  22.0  86.0
2018-04-15 16:01:00        Bow    1012.0  25.0  86.0
2018-04-15 16:02:00        Bow    1012.0  25.0  86.0
2018-04-15 14:15:00  Stratford    1011.0  18.0  87.0
2018-04-15 14:45:00  Stratford    1011.0  18.0  87.0
2018-04-15 15:15:00  Stratford    1012.0  18.0  87.0
2018-04-15 15:45:00  Stratford    1014.0  19.0  86.0
2018-04-15 16:00:00  Stratford    1014.0  19.0  86.0
2018-04-15 16:01:00  Stratford    1015.0  19.0  86.0
2018-04-15 16:02:00  Stratford    1016.0  20.0  86.0
2018-04-15 16:04:00  Stratford    1016.0  20.0  86.0

你可以使用groupby和resample的组合:

res = weather.groupby('Station').resample('30min').mean().reset_index('Station')

默认情况下,resample选择bin间隔[16:00,16:30]和[16:30,17:00).正如您已经注意到的那样,时间索引是重新采样的,没有偏移量,但您可以使用DateOffset将其添加回来:

res.index = res.index + pd.DateOffset(minutes=15)

产量:

                           Station  Pressure  Temp   Hum
parsed_time                                         
2018-04-15 14:15:00        Bow   1012.00  20.0  87.0
2018-04-15 14:45:00        Bow   1013.00  20.0  87.0
2018-04-15 15:15:00        Bow   1012.00  21.0  87.0
2018-04-15 15:45:00        Bow   1014.00  22.0  86.0
2018-04-15 16:15:00        Bow   1013.00  24.0  86.0
2018-04-15 14:15:00  Stratford   1011.00  18.0  87.0
2018-04-15 14:45:00  Stratford   1011.00  18.0  87.0
2018-04-15 15:15:00  Stratford   1012.00  18.0  87.0
2018-04-15 15:45:00  Stratford   1014.00  19.0  86.0
2018-04-15 16:15:00  Stratford   1015.25  19.5  86.0

或者,您可以直接在resample方法中指定偏移量:

weather.groupby('Station').resample('30min',loffset=pd.Timedelta('15min')).mean()
原文链接:https://www.f2er.com/python/438902.html

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