根据R言语进行MTM多窗谱分析
多窗谱剖析(Multi-Taper Method,MTM)是一种低方差、高分辨率的谱剖析办法,该办法可用于对气温、降水量等时刻序列数据的周期性改变剖析,且已在气候研讨领域中得到了广泛使用。本文将介绍MTM办法在R言语环境中的完成办法。
1 R言语代码
(1) 所需R包:multitaper
(2) 首要代码:
library(multitaper) # 导入R包
data(willamette) # multitaper 示例数据
# willamette:1950.10-1983.08期间威拉米特河每月日均流量的对数序列数据
will.ts <- ts(data=willamette, start=(1950+9/12), freq=12) # 时刻序列数据
# nw:正双精度数,时刻带宽参数,此处设置为4.0;k:正整数,锥度数,一般为2倍的nw
# Ftest:布尔变量,阐明是否核算并回来F查验成果;plot:布尔变量,阐明是否制作频谱图
resSpec <- spec.mtm(will.ts, nw=4.0, k=8, Ftest=TRUE, plot=FALSE)
plot(resSpec) # 制作频谱图
plot(resSpec, Ftest=TRUE, siglines=c(0.90, 0.99)) # 制作F查验成果图,并增加90%、99%两条临界值线
注:上述代码依据 multitaper包官方文档 相关内容修正而成。
(3) 成果展现:
输出的频谱图以及F查验图可通过Adobe illustrator等软件进行润饰,周期值与横轴的Frequency 数值为倒数联系,其润饰后的成果图如下所示:
2 参考文献
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江志红, 屠其璞, 施能. 多窗谱剖析办法及其在全球变暖研讨中的使用[J]. 气候学报, 2001(4): 480-490.
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王晾晾, 靳立亚. 敦煌近七十年温度与降水序列的多窗谱剖析和小波剖析[J]. 甘肃农业, 2009(9): 51-53+55.