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气科院、中科院气象统计学课程-气候变量场时空结构的分离
软件大小:10.10 MB 软件类型:国产软件
软件语言:简体中文 软件授权:共享软件
软件提交:mofangbao 更新时间:2011-05-13 20:05:35
软件作者: 软件等级:
官方网址:官方网站 程序演示:演示地址
运行环境:/all
下载统计:总下载:0,本月下载:0,本周下载:0,今日下载:0
软件介绍
气科院、中科院气象统计学课程-气候变量场时空结构的分离
第一部分
主成分分析(PCA)经验正交函数分解(EOF)
PCA基础
有关PCA的背景知识
大气科学中最常用的多变量统计方法——主成分分析(principal component analysis, PCA);
该方法因Lorenz(1956)年的文章而流行于大气科学分析
Lorenz称其为经验正交函数(empirical orthogonal function)分析;
两种名称对应的是同一种统计方法,但通常称其为因子分析是不正确的,两者之间虽有联系,但为不同的多变量统计

方法。
PCA的定义
PCA是将包含有大量变量的数据集减少至仅包含较少变量的新数据集,即降维
这些新的变量是原变量的线性组合;
这些线性组合代表了原数据集最大的变化部分,即方差最大;
即对于数据x,容量为(      ),即K个变量,每个变量有一个观测值,由PCA可以得到新数据u,容量为(      )

,且新数据(或新矢量)u是原矢量x的线性组合。
...
新变量u的协方差阵
PC的特征之一:彼此独立
则新变量u的相关阵为单位阵[I];
新变量的协方差均为0,因此协方差阵为对角阵;
协方差阵为对角阵的特点也可通过原变量协方差阵对角化得到:                  
...
多场PCA
同样也可以将PCA应用到单个站点或格点由几个变量构成的空间场中;
这种分析就是同时对两个或多个空间场做PCA;
如果对于空间中的K个点,每个点有L个变量,则数据x的维数扩展至KL,x的前K个元素为第一个变量值,第二组K个元

素为第二个变量值,依次类推。
...
多锥度-奇异值分解方法(Multi Taper Method-Singular Value Decomposition,MTM-SVD)
背景
MTM-SVD方法是美国气候统计学家M. E. Mann and J. Park发展的一种多变量频率域分析方法;
该方法中的MTM的更为完备的称谓是:Multiple-taper spectrum estimation methods,是由Thomson(1982)发展的;
MTM-SVD是将MTM与SVD联合起来分析的方法。
...
资料来源
陆面资料:由德克萨斯大学奥斯汀分校地球科学系牛国跃博士和杨宗良教授提供的全球陆面模式模拟资料(Niu 和

Yang 2006) ,格点月资料,分辨率约为2°×2° ,长度为1948年1月-2004年12月。
数据包含有土壤湿度、地表径流、辐射能等水文和能量变量共30个。土壤垂直方向共有10层,深度分别为0.00710064

,0.027925,0.0622586,0.118865,0.212193,0.366066,0.619758,1.03803,1.72764和2.86461米。
...
下载地址
 下载地址1
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