资料预处理和时序分析方法课件.ppt

、客观分析的概念二、客观分析常用的插值方法三、逐步订正客观分析法2020/9/222数值计算:网格化—小扰动(短波)易导致非线性计算不稳定;资料分析:误差&干扰(短波):平滑与滤波消除方法(1)把物理量场用波谱方法展开,舍弃不需要的波,把其他波合成以代替原来的场,运算量较大。(2)通过平滑运算,用其计算结果代替原来的物理量场。空间场::一维平滑2020/9/。但对波长较长的波,如λ=10∆x,,则R≈,衰减不大对于某一波长L0以下的波,能较彻底地滤去,而较长的波则无大变化,可采用不同S值,连续进行平滑运算。衰减系数平滑后不影响原波长和相位反相2020/9/(离散波长)要滤去的不仅是一个波,而是一个波带,如波长为2∆x和3∆x的波这时2∆x,3∆x的波都滤去了,但对4∆x的波(R2=1/6),衰减得太厉害,如果既要滤去波长为3∆x以下的波,又要保留4∆x以上的波,则可采用恢复波幅的方法,进行四次平滑对4∆x波,R4=5/12,比R2的情形恢复得多了2020/9/:一维平滑平滑后使波幅减小,但不影响f的位相。当T=2∆t时,R=0;T=4∆t时,R=∆t左右的计算波,并消减高频波2020/9/227实际资料:离散的、不规则的观测资料需要的资料:规则的网格点资料,数值模拟的初始场或验证场、诊断分析的背景场。。一、客观分析的概念2020/9/228客观分析方法与数学插值的差异①插值要求数据量足够大,且测站分布要较均匀,一般的插值方法在数据稀少的条件下应用是不可能的。②插值方法对数据的反应很敏感,个别错误数据会造成较大范围的偏差。③客观分析要以一定的物理依据为出发点。从数学的角度出发,客观分析可以看成是一个插值问题,但又不能完全纯粹的当数学插值问题来处理,二者之间存在一定的差异。Kriging插值、反距离加权、Delaunay三角剖分线性插值、双谐样条插值和Cressman插值等空间内插方法二、常用的客观分析方法①改进的多项式法:利用最小二乘法求得插值多项式的系数,这种方法要求数据量较多且均匀,同时计算量也较大②多元最优插值法:用统计方法在均方误差最小意义下的最优线性插值,适用于三维多因素的客观分析③逐步订正法:以观测数据间的统计特性为依据的一种方法,计算量很小,数据量和分布状态对方法本身没有什么影响,可以适用于海洋数据的现状三、客观分析方法常用的插值函数