Python Numpy值错误：使用序列设置数组元素

我正在使用numpy和astropy用Python编写代码。在代码中，我希望创建通常类似于我的数据集的随机numpy数组。之后，我想把这些球坐标的随机数组转换成笛卡尔坐标。不幸的是，我一直得到一个值错误，我完全不明白为什么会发生这种情况。我尝试过做一些虚拟测试，例如，如果它们是相同的形状，所有数组都有合理的值和相同的类型，等等。但我被卡住了。这是我的密码：

from astropy.coordinates import SkyCoord
from astropy import units as u
import numpy as np 

R   = 445 + np.random.randn(262615) 
print(np.shape(R))
dec = 2 + np.random.randn(262615)
print(np.shape(dec))
ra  = 150 + np.random.randn(262615)
print(np.shape(ra))
c   = np.zeros(262615) 
print(np.shape(c))


for i in range(262615):
    c[i] = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc)
    print(c[i])      

以下是我的错误消息：

PS C:\Users\sirep\Documents\C++ scripts> cd 'c:\Users\sirep\Documents\C++ scripts'; ${env:PYTHONIOENCODING}='UTF-8'; ${env:PYTHONUNBUFFERED}='1'; & 'C:\Users\sirep\Anaconda3\python.exe' 'c:\Users\sirep\.vscode\extensions\ms-python.python-2018.5.0\pythonFiles\PythonTools\visualstudio_py_launcher.py' 'c:\Users\sirep\Documents\C++ scripts' '57764' '34806ad9-833a-4524-8cd6-18ca4aa74f14' 'RedirectOutput,RedirectOutput' 'c:\Users\sirep\Documents\Python Scripts\sph2cart.py'
(262615,)
(262615,)
(262615,)
(262615,)
Traceback (most recent call last):
  File "c:\Users\sirep\Documents\Python Scripts\sph2cart.py", line 16, in <module>
    c[i] = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc)
ValueError: setting an array element with a sequence.

PS C:\Users\sirep\Documents\C++scripts>cd'C:\Users\sirep\Documents\C++scripts'${env:PYTHONIOENCODING}='UTF-8'${env:PYTHONUNBUFFERED}='1'；&'C:\Users\sirep\Anaconda3\python.exe''C:\Users\sirep\.vscode\extensions\ms python.python-2018.5.0\pythonFiles\pythols\visualstudio\u py\u launcher.py''C:\Users\sirep\Documents\C++scripts''57764''34806ad9-833a-4524-8cd6-18ca4aa74f14''重定向输出，重定向输出''C:\Users\sirep文档\python scripts\python脚本\sph2cart.py
(262615,)
(262615,)
(262615,)
(262615,)
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“c:\Users\sirep\Documents\Python Scripts\sph2cart.py”，第16行，在
c[i]=SkyCoord（ra=ra[i]*u.degree，dec=dec[i]*u.degree，distance=R[i]*u.mpc）
ValueError:使用序列设置数组元素。

---

谢谢大家抽出时间

我已经找出了我的错误。SkyCoord返回3个值：x坐标、y坐标和z坐标。我试图给数组的单个元素分配三个值。为了解决这个问题，我必须首先为每个坐标创建3个单独的数组，然后确保每个值在输入到各自的数组时是无量纲的：

from astropy.coordinates import SkyCoord
from astropy import units as u
import numpy as np 


R   = 445 + np.random.randn(262615) 
print(np.shape(R))
dec = 2 + np.random.randn(262615)
print(np.shape(dec))
ra  = 150 + np.random.randn(262615)
print(np.shape(ra))
cx   = np.zeros(262615) 
cy   = np.zeros(262615)
cz   = np.zeros(262615)
print(np.shape(cx))


for i in range(262):
    c = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc)
    cx[i] = c.cartesian.x.value
    cy[i] = c.cartesian.y.value
    cz[i] = c.cartesian.z.value
    print(cx[i],cy[i],cz[i])

---

我想我应该把我的答案扩展到一个更长的答案，因为这里有一些东西值得未来读者解释和澄清

你在信中写道：

---

我已经发现了我的错误。SkyCoord返回3个值：x坐标、y坐标和z坐标。我试图给数组的单个元素分配三个值

这当然是正确的，但并不完全正确。在原始代码中，您有如下内容：

c = np.zeros(262615)

这已经有点麻烦了，因为您没有指定数据类型，但是默认情况下，数据类型是

float64

，这可能是许多应用程序所需要的（对于本应用程序来说确实如此）。在任何情况下，被键入的Numpy数组意味着，如果像在原始代码中那样为数组的单个元素赋值：

c[i] = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc)

指定的值最好是一个浮点数，或者至少是可以明确转换为浮点的其他数值类型（如

int

）。对于

SkyCoord

，情况并非如此，因为正如您所指出的，它是三维的多重集。我的观点是，一般来说，如果您使用Numpy数组，您需要注意它的

dtype

是什么，以及您试图分配给它的元素的是什么。对于更多的任意对象，您更有可能得到一个稍微清晰的错误，如：

>>> c[0] = object()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: float() argument must be a string or a number

虽然您不能将

SkyCoord

直接分配到这些值中的一个（我认为从技术上讲，

SkyCoord

被视为无坐标，无论您使用什么坐标系来实例化它，但我可能错了），但您可以分配例如：

>>> c[0] = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc).cartesian.xyz

但是，这仍然没有必要，因为正如我在评论中提到并进一步解释的那样，

SkyCoord

可以表示一个坐标数组，如：

>>> coords = SkyCoord(ra=ra*u.degree, dec=dec*u.degree, distance=R*u.mpc)

>>> x, y, z = coords.cartesian.xyz

您可以一次将所有这些转换为笛卡尔坐标，并检索x、y和z坐标的单独数组，如：

>>> coords = SkyCoord(ra=ra*u.degree, dec=dec*u.degree, distance=R*u.mpc)

>>> x, y, z = coords.cartesian.xyz

这还有一个额外的优点，即使用最合适的长度维度（在本例中为Mpc，因为这是您在中给出的距离）将坐标返回为

Quantity

s。但是，

coords.cartesian

本身实际上已经是一个

（x，y，z）

坐标数组，非常类似于上面的结构化数组示例（从技术上讲，它不是Numpy数组，但它有许多相同的方法，可以转换为类似的方法）：

或111ms表示原始示例中的

262615

坐标。然而，以“天真”的方式做这件事让我：

In [11]: %%timeit
    ...: for i in range(262615):
    ...:     c = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc)
    ...:     cx[i] = c.cartesian.x.value
    ...:     cy[i] = c.cartesian.y.value
    ...:     cz[i] = c.cartesian.z.value
    ...:

1 loop, best of 3: 18min 26s per loop

---

错误告诉您，您正在尝试使用数组或序列设置单个元素，

SkyCoord

在此返回什么？这是一个元组吗？我想我知道这段代码哪里出了问题，SkyCoord返回了3个值x，y，z，我将它赋给数组中的一个元素。您将

c

声明为一个浮点数组，但您尝试用

SkyCoord

对象赋给

c[I]

。或者，您可以使用空列表声明

c

，并使用

c.append

填充

SkyCoord

实例。您正在执行的Python循环非常缓慢

SkyCoord

直接作用于坐标数组：

coords=SkyCoord（ra=ra*u.degree，dec=dec*u.degree，distance=R*u.mpc）

。这基本上是天空坐标的向量

coords.cartesian

将给出坐标的笛卡尔表示数组（作为

（x，y，z）

元组的数组）。如果希望每个坐标作为单独的数组，可以执行

x，y，z=coords.cartesian.get_xyz（）

。您将看到，这将返回

数量

，这也保留了维度。谢谢，我对python比较陌生，因此时间安排对我来说是一个关键性的区别，它肯定会将代码优化到更高的程度。

In [11]: %%timeit
    ...: for i in range(262615):
    ...:     c = SkyCoord(ra=ra[i]*u.degree,dec=dec[i]*u.degree,distance=R[i]*u.mpc)
    ...:     cx[i] = c.cartesian.x.value
    ...:     cy[i] = c.cartesian.y.value
    ...:     cz[i] = c.cartesian.z.value
    ...:

1 loop, best of 3: 18min 26s per loop