如何从具有日期时间索引的数据框中减去具有月份索引的数据框答案

【问题标题】：How to subtract dataframe with month index from dataframe with datetime index如何从具有日期时间索引的数据框中减去具有月份索引的数据框
【发布时间】：2021-04-26 07:03:53
【问题描述】：

我有两个数据框，一个叫Clim，一个叫O3_mda8_3135。 Clim是一个数据框，包括一年数据的月平均气象参数；这是数据框的示例：

Clim.head(12)
Out[7]: 
       avgT_2551  avgT_5330  ...  avgNOx_3135(ppb)  avgCO_3135(ppm)
Month                        ...                                   
1      14.924181  13.545691  ...         48.216128         0.778939
2      16.352172  15.415385  ...         36.110385         0.605629
3      20.530879  19.684720  ...         20.974544         0.460571
4      23.738576  22.919158  ...         14.270995         0.432855
5      26.961927  25.779007  ...         11.087005         0.334505
6      32.208322  31.225072  ...         12.801409         0.384325
7      35.280124  34.265880  ...         10.732970         0.321284
8      35.428857  34.433351  ...         11.916420         0.326389
9      32.008317  30.856782  ...         15.236616         0.343405
10     25.691444  24.139874  ...         24.829518         0.467317
11     19.310550  17.827946  ...         36.339847         0.621938
12     14.186050  12.860077  ...         49.173287         0.720708

[12 rows x 20 columns]

我还有数据框O3_mda8_3135，它是通过首先计算每个组件的滚动 8 小时平均值，然后找到臭氧的最大每日值创建的，这就是所有时间戳和索引都不同的原因。一年中的每一天，每个气象参数都有一个值。这是此数据框的示例：

 O3_mda8_3135
Out[9]: 
                    date  Temp_C_2551  ...  CO_3135(ppm)  O3_mda8_3135
12   2018-01-01 12:00:00         24.1  ...         0.294       10.4000
36   2018-01-02 12:00:00         26.3  ...         0.202        9.4375
60   2018-01-03 12:00:00         22.8  ...         0.184        7.1625
84   2018-01-04 12:00:00         25.6  ...         0.078        8.2500
109  2018-01-05 13:00:00         27.3  ...           NaN        9.4500
                 ...          ...  ...           ...           ...
8653 2018-12-27 13:00:00         19.6  ...         0.115       35.1125
8676 2018-12-28 12:00:00         14.9  ...         0.097       39.4500
8700 2018-12-29 12:00:00         13.9  ...         0.092       38.1250
8724 2018-12-30 12:00:00         17.4  ...         0.186       35.1375
8753 2018-12-31 17:00:00          8.3  ...         0.110       30.8875

[365 rows x 24 columns]

我想知道如何从O3_mda8_3135 中的相应列和行中减去Clim 中的平均值。例如，我想从另一个数据框O3_mda8_3135、列名Temp_C_2551 中的一月份的每一天中减去一月份站点 2551 的温度平均值（avgT_2551 数据框中的第 1 个月）。

avgT_2551 对应于另一个数据帧中的Temp_C_2551

有没有简单的方法来做到这一点？我应该从日期时间中提取月份并将其放入 O3_mda8_3135 数据框的另一列吗？我仍然是初学者，如果有任何建议或提示，我将不胜感激。

我看到了这篇帖子 How to subtract the mean of a month from each day in that month?，但没有足够的信息让我了解正在执行的操作。

【问题讨论】：

标签： python pandas dataframe datetime subtraction

【解决方案1】：

感谢 Stack Overflow 帖子，我自己解决了 :)

我在与月份对应的两个数据框中创建了新列。我最初使用Clim = Clim.set_index('Month') 将Clim 中的索引设置为月份，所以我删除了该行。然后，我在 O3_mda8_3135 数据框中为 Month 创建了一个列。之后，我根据“月份”列合并了两个数据框，然后使用 pd.sub 函数减去我想要的列。

这是一些示例代码，抱歉变量太长了，但是这个数据框很大。

O3_mda8_3135['Month'] = O3_mda8_3135['date'].dt.month
O3_mda8_3135_anom = pd.merge(O3_mda8_3135, Clim, how='left', on=('Month'))
O3_mda8_3135_anom['O3_mda8_3135_anom'] = O3_mda8_3135_anom['O3_mda8_3135'].sub(O3_mda8_3135_anom['MDA8_3135'])

这些帖子帮助我回答了我的问题：

【讨论】：

考虑assign 更短：pd.merge(O3_mda8_3135, Clim, how='left', on=('Month')).assign(O3_mda8_3135_anom = lambda x: x['O3_mda8_3135'].sub(x['MDA8_3135']))。