NC (netCDF) : fichier .nc

Le netCDF (Network Common Data Form) stocke des données scientifiques multidimensionnelles (une grille de température variant selon le temps, la latitude, la longitude et l’altitude, par exemple) dans un fichier binaire auto-descriptif : les dimensions, les unités et les métadonnées libres (auteur, méthode de calcul, historique de traitement) accompagnent les données elles-mêmes plutôt que de dépendre d’une documentation séparée.

Développé par l’organisme américain Unidata, le format s’est imposé comme référence en climatologie, océanographie et modélisation atmosphérique, où les jeux de données combinent typiquement plusieurs dimensions physiques simultanées qu’un simple tableau CSV à deux dimensions ne peut pas représenter nativement.

netCDF-4, la version actuelle la plus répandue, s’appuie directement sur HDF5 comme couche de stockage sous-jacente, tout en conservant par-dessus le modèle de données et l’API familiers à la communauté scientifique historique du format. Un fichier netCDF-4 est ainsi, techniquement, un fichier HDF5 valide organisé selon des conventions précises, quand les versions antérieures (netCDF classique, jusqu’à la version 3) utilisaient un format binaire propre, plus simple mais moins extensible.

Signatures binaires selon la variante

Un fichier netCDF classique commence par les trois caractères CDF suivis d’un octet de version : CDF
(43 44 46 01) pour le format classique, CDF (43 44 46 02) pour le format à décalages 64 bits, et CDF (43 44 46 05) pour le format CDF-5 à données 64 bits, qui ajoute des entiers 64 bits et non signés et autorise des variables de plus de quatre milliards d’éléments. Un fichier netCDF-4 porte la signature HDF5, 89 48 44 46 0D 0A 1A 0A : elle figure normalement au début du fichier, mais la spécification HDF5 autorise aussi à la placer au décalage 512, 1024, 2048 et ainsi de suite ; un outil d’identification qui ne lit que l’octet 0 peut donc manquer certains fichiers.

Le format partage avec GRIB une bonne partie de son public en météorologie et climatologie, avec une différence d’usage typique : GRIB privilégie la compacité pour la diffusion opérationnelle de prévisions à grande échelle, quand netCDF privilégie la richesse des métadonnées et la facilité d’analyse pour la recherche et l’archivage scientifique à long terme.