将python日期时间对象格式化为参数

Question

python有点新，但尝试将其用于卫星轨道分析。我真的没有得到datetime对象和方法。我希望能够将datetime对象传递给一个函数，该函数接受与datetime基本相同格式的参数（年、月、日、小时、分钟、秒）。下面的代码可以工作，但有是更好的方法。请开导我。谢谢！

import jday
import datetime
jdate = jday.JD(2015,12,1,22,8,0) # example
now1 = datetime.datetime.now().strftime("%Y,%m,%d,%H,%M,%S")
now2 = now1.split(",")
now3 = [int(i) for i in now2]
jdatenow = jday.JD(*now3)
print jdatenow

jday模块是从David Vallado的天体动力学源代码的Matlab移植过来的。

import math as m
def JD(yr, mon, day, hr, min, sec):
        jd = 367.0 * yr - m.floor( 
        (7 * (yr + m.floor( (mon + 9) / 12.0) ) ) * 0.25 ) + m.floor(
        275 * mon / 9.0 ) + day + 1721013.5 + (
        (sec/60.0 + min ) / 60.0 + hr ) / 24.0
        return jd

Answer 1

如果您已经移植了JD代码，因此可以作为模块jday控制它，那么您可能正在寻找一个装饰器。这有一个明显的好处，即不会破坏函数的原始签名（对于现有的客户端代码），但可以根据您的请求添加日期参数。

还创建了一个jday2模块，该模块与原始的jday相同，但其JD（）函数直接接受日期对象。如果您不需要任何向后兼容性，这是最简单的解决方案。

请参阅下面的工作示例代码：

jday.py

import math as m
import functools
def date_support_wrapper(f):
    """ Wraps JD and provides a way to pass a date param
    :param f: the original function
    :return: the wrapper around the original function
    """
    @functools.wraps(f)
    def wrap(*args, **kwargs):
        if 'date' in kwargs:
            d = kwargs['date']
            return f(yr=d.year, mon=d.month, day=d.day, hr=d.hour, min=d.minute, sec=d.second)
        return f(*args, **kwargs)
    return wrap

@date_support_wrapper
def JD(yr, mon, day, hr, min, sec):
    jd = 367.0 * yr - m.floor(
        (7 * (yr + m.floor((mon + 9) / 12.0))) * 0.25) + m.floor(
        275 * mon / 9.0) + day + 1721013.5 + (
                                                 (sec / 60.0 + min) / 60.0 + hr) / 24.0
    return jd

jday2.py

import math as m
def JD(dt):
    """ Same calculation as JD but accepts a date object argument
    :param dt: the date object
    :return: the JD result
    """
    yr, mon, day, hr, min, sec = dt.year, dt.month, dt.day, dt.hour, dt.minute, dt.second
    jd = 367.0 * yr - m.floor(
        (7 * (yr + m.floor((mon + 9) / 12.0))) * 0.25) + m.floor(
        275 * mon / 9.0) + day + 1721013.5 + (
                                                 (sec / 60.0 + min) / 60.0 + hr) / 24.0
    return jd

示例客户端代码：

客户端.py

import datetime
import jday
import jday2
# The date we are interested in
a = dict(year=2015, month=12, day=1, hour=22, minute=8, second=0)
dt = datetime.datetime(**a)  # 2015-12-01 22:08:00
# The original signature of the function
jdate1 = jday.JD(a['year'], a["month"], a["day"], a["hour"], a["minute"], a["second"])
# 2457358.422222222
# The new signature that accepts a normal date object
# Note that we use keyword "date" argument
jdate2 = jday.JD(date=dt)
# 2457358.422222222
# The new signature that accepts a normal date object
jdate3 = jday2.JD(dt)
# 2457358.422222222

Answer 2

不幸的是，您无法将日期时间对象直接传递给需要整数的函数。有什么特别的原因不能用datetime提供的字段调用函数吗？

now = datetime.now()
jdatenow = jday.JD(now.year, now.month, now.day, now.hour, now.minute, now.second)

或者，如果这太麻烦了，就结束吧：

from datetime import datetime
def my_JD(dt):
    return jday.JD(dt.year, dt.month, dt.day, dt.hour, dt.minute, dt.second)
jdatenow = my_JD(datetime.now())

这可能比更容易理解

jdatenow = jday.JD(*list(datetime.now().timetuple())[:-3])

Answer 3

您可以在没有math.floor():的情况下重写它

def jdate(year, month, day, hour, minute, second):
    day_fraction = ((second + 60 * minute) + 3600 * hour) / 86400.
    return (367 * year - (7 * (year + (month + 9) // 12)) // 4 +
            275 * month // 9 + day + (1721013.5 + day_fraction))

你可以简化它；如果使用datetime算术：

#!/usr/bin/env python3
from datetime import datetime, timedelta
DAY = timedelta(1)
JULIAN_EPOCH = datetime(2000, 1, 1, 12)  # noon (the epoch name is unrelated)
J2000_JD = timedelta(2451545)  # julian epoch in julian dates
def JD(dt):
    """Julian Date: JD(UTC)."""
    return (dt - JULIAN_EPOCH + J2000_JD) / DAY

要将datetime对象传递给jdate()，可以使用.timetuple()方法：

import math
for time_tuple in [(1961, 1, 1), (1968, 2, 1), (1972, 1, 1), (1996, 1, 1)]:
    dt = datetime(*time_tuple)
    a, b = jdate(*dt.timetuple()[: 6]), JD(dt)
    print("{} UTC -> {} JD(UTC)".format(dt, b))
    assert math.isclose(a, b), (a, b)

此外，如果需要，还可以使用dt.year、dt.month、dt.day等属性。

输出

1961-01-01 00:00:00 UTC -> 2437300.5 JD(UTC)
1968-02-01 00:00:00 UTC -> 2439887.5 JD(UTC)
1972-01-01 00:00:00 UTC -> 2441317.5 JD(UTC)
1996-01-01 00:00:00 UTC -> 2450083.5 JD(UTC)

根据IERS网站，这是正确的，该网站提供了建议的"儒略日期"定义。

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这些公式对1900年3月之前和2100年2月之后的日期产生了不同的结果：

import jdcal  # pip install jdcal
import astropy.time  # pip install astropy
print("                UTC |    matlab |  datetime |   astropy | jdcal")
for year in [1900, 2000, 2100]:
    for time_tuple in [(year, 2, 28, 12), (year, 3, 1, 12)]:
        dt = datetime(*time_tuple)
        matlabJD = jdate(*dt.timetuple()[:6])
        datetimeJD = JD(dt)
        jdcalJD = sum(jdcal.gcal2jd(*dt.timetuple()[:3])) + .5
        astropyJD = astropy.time.Time(dt)
        print("{dt} | {matlabJD} | {datetimeJD} | {astropyJD.jd} | {jdcalJD}"
              .format(**vars()))

输出

                UTC |    matlab |  datetime |   astropy | jdcal
1900-02-28 12:00:00 | 2415078.0 | 2415079.0 | 2415079.0 | 2415079.0
1900-03-01 12:00:00 | 2415080.0 | 2415080.0 | 2415080.0 | 2415080.0
2000-02-28 12:00:00 | 2451603.0 | 2451603.0 | 2451603.0 | 2451603.0
2000-03-01 12:00:00 | 2451605.0 | 2451605.0 | 2451605.0 | 2451605.0
2100-02-28 12:00:00 | 2488128.0 | 2488128.0 | 2488128.0 | 2488128.0
2100-03-01 12:00:00 | 2488130.0 | 2488129.0 | 2488129.0 | 2488129.0

问题中的jdate()公式认为1900、2100是闰年。datetime实现、astropy和jdcal库在这里产生相同的结果。

注：Julianday是一个整数。JD()计算一个朱利安日期，其中包括一天的分数，请参阅链接中的定义。

正如链接讨论中所提到的，您应该使用已经制作好的库，并在必要时发送补丁，而不是重新发明轮子，以避免由于闰年、浮点问题、错误的时间尺度、术语儒略日的定义略有差异等而导致的简单错误。

Answer 4

我能找到的最短方法：

now = list(datetime.datetime.now().timetuple())[:-3]