使用fasstr计算年度趋势

fasstr公司、R的流量分析摘要统计工具,是一组R(右)函数到整理、总结、分析、趋势化和可视化流量数据。这个该软件包将连续日平均流量数据汇总为各种数据每日、每月、年度和长期统计,完成趋势分析和频率分析,以表格和绘图格式输出。

这个小插曲记录了计算机手动趋势()中的函数fasstr公司.这个小插曲是对功能文档(请参见?compute_annual_trends()).您将了解为函数提供哪些参数以自定义分析,计算什么分析,产生什么输出。

概述

确定径流数据的趋势可以提供以下信息水文过程随时间的潜在变化。年度趋势分析fasstr公司允许自定义输入和输出。此功能每年最多需要107次流量指标(使用各种年度计算fasstr公司函数)并使用使用zyp公司R(右)包裹。请参阅zyp公司 文档有关方法的更多信息。

使用以下方法分析每个年度指标/时间序列的趋势无趋势预美白以消除lag-1相关性(可能是人为的检测重大趋势)。每个指标随时间的斜率为使用Theil-Sen方法进行估算。如果估计坡度为与零不同,则数据被斜率和AR(1)1s用于计算去趋势时间序列。残差和组合趋势,然后使用Mann-Kendall趋势测试。

趋势分析功能生成一个包含两个可变数据的列表帧输出,如果选中,则绘制每个趋势度量的图。

  1. 年度趋势数据-用于分析的数据根据各种年度计算fasstr公司功能
  2. 年度趋势结果-的结果zyp公司趋势分析,包括各种其他统计学
  3. '九月最大值'-107幅图中每幅图的示例生产(每公制一个)

功能和数据输入

为了从日径流数据集确定年度趋势compute_annual_trends()函数将获取每日数据,从HYDAT使用站点_编号参数或您的使用数据要完成的参数分析。要完成数据的自定义趋势分析,请参阅这个zyp公司函数获取更多信息。

用法、选项和输出

分析数据

此函数用于计算多种年度指标,按各种年度和月度计算fasstr公司功能。这些功能将根据以下每个功能:

虽然每个不同的指标都有其默认变量参数,其中许多可以自定义。下表显示哪些参数用于哪些统计信息以及默认值是什么。有关详细信息,请参阅文档。

参数 对应的功能 违约
年度_百分比 计算_年度_状态() c(10,90)
月百分比 calc_monthly_stats() c(10,20)
统计_天 计算_年度_状态()&calc_monthly_stats() 1
统计_对齐 计算_年度_状态()&calc_monthly_stats() “正确”
低流量天数 calc_annual_lowflows() c(1,3,7,30)
低流量对齐 calc_annual_lowflows() “正确”
计时百分比 calc_annual_flow_timing() c(25,33.3,50,75)
法线_百分位数 计算_年度_正常_日() c(25,75)

对于版本0.4.0的fasstr参数现在是包含在趋势功能中,以指定一年中的哪个月包括用于趋势分析。例如,选择月=7:9意味着所有的年度和月度统计数据都将只计算从7月到9月进行趋势测试。这为用户提供了更灵活地对更多统计数据进行趋势分析。由于选择月份可能使季节性总量、季节性产量和季节性产量复杂化如果未选择全部12个月,则包含在结果中。

示例

带有默认参数的示例:

计算年度趋势(站点_编号= “08NM116”,
                      zyp方法= “张”,
                      开始年份= 1973,年末= 2013)

自定义参数示例:

计算年度趋势(站点_编号= “08NM116”,
                      zyp方法= “张”,
                      开始年份= 1973,年末= 2013,
                      年度_百分比= c(c)(10,90),
                      月百分比= c(c)(10,20),
                      统计_天= 1,
                      统计_对齐= “正确”,
                      低流量天数= c(c)(1,,7,30),
                      低流量对齐= “正确”,
                      计时百分比= c(c)(25,33,50,75),
                      法线_百分位数= c(c)(25,75))

带有自定义月份参数的示例,这些参数将只从5月至9月:

计算机手动趋势(站点_编号= “08NM116”,
                      zyp方法= “张”,
                      起始年份= 1973,年末= 2013,
                      个月= 5:9)

该年度数据见年度趋势数据tibble对象。以下是一个输出示例,包括所有年度指标和前几个用于zyp公司趋势分析:

统计1973 1974 19751年_最大37.700 66.000 48.7002年平均值3.331 8.430 5.4833年平均值0.980 1.340 1.5404年_最小值0.025 0.447 0.3205年_P10 0.549 0.709 0.5806年_P90 8.832 32.980 19.5807分钟1天0.025 0.447 0.3208 Min_1_Day_DoY 293.000 333.000 11.0009分钟3天0.045 0.533 0.37810 Min_3_Day_DoY 295.000 334.000 39.00011分钟_7天0.194 0.602 0.41612 Min_7_Day_DoY 299.000 346.000 41.00013分钟30天0.574 0.665 0.49414 Min_30_Day_DoY 249.000 358.000 58.00015总体积m3 105036393.421 265854182.477 172900396.8541月16日-6月_卷_m3 84993926.226 223662988.720 136045958.4397月17日-12月17日_卷m3 20042467.195 42191193.757 36854438.4151月18日至3月18日_卷_m3 5734540.834 8368012.779 5258217.6054月19日-6月_卷_3 79259385.392 215294975.941 130787740.8347月20日-9月20日_卷m3 7503580.782 35216640.131 24657350.46012月21日_卷m3 12538886.413 6974553.626 12197087.95522总收益率_mm 132.121 334.408 217.4851月23日-6月_产量_ mm 106.911 281.337 171.1277月24日-12月_产量_mm 25.211 53.071 46.3581月25日-3月_产量_mm 7.213 10.526 6.6144月26日-6月_产量_mm 99.697 270.811 164.5137月27日——2016年9月收益率_mm 9.438 44.29810月28日-12月_产量_mm 15.772 8.773 15.34229 DoY_25pct_TotalQ 138.000 135.000 146.00030件套_33pct_TotalQ 141.000 146.000 153.00031 DoY_50pct_TotalQ 151.000 158.000 162.00032 DoY_75pct_总计Q 172.000 173.000 177.00033正常_天120.000 221.000 206.00034低于正常天数230.000 69.000 129.000正常工作日15.000 75.000 30.000以上351月36日_平均0.730 1.023 0.6251月37日_中期0.705 1.020 0.5951月38日_最大值0.963 1.260 1.0501月39日_最小值0.595 0.864 0.3202010年1月40日0.626 0.906 0.5072012年1月41日0.643 0.934 0.5382月42日_平均值0.670 0.985 0.4902月43日_中值0.676 0.984 0.4832月44日_最大值0.728 1.060 0.6142月45日_最小值0.595 0.830 0.3682010年2月46日0.619 0.944 0.4072020年2月47日0.632 0.957 0.4493月48日_平均0.806 1.211 0.8963月49日中值0.799 1.120 0.9433月50日_最大值0.951 2.140 1.3903月51日_最小值0.685 0.855 0.6772010年3月52日0.708 0.937 0.6942020年3月53日0.736 0.983 0.7164月54日_平均值1.774 7.761 1.7894月55日_中期1.510 4.910 1.7804月56日_最大3.450 28.300 3.4004月57日_最小值0.852 1.850 0.9492010年4月58日0.963 1.919 0.9844月59日_P20 1.116 2.070 1.0365月60日——平均16.395 29.845 16.2745月61日_媒介15.200 30.300 16.8005月62日_最大37.700 50.400 32.30063年5月_最低3.450 15.900 3.3402010年5月64日4.420 17.500 5.2102020年5月65日5.950 20.100 6.8206月66日_平均11.863 44.460 31.8536月67日上午10:350 44.900 30.8506月68日_最高26.900 66.000 48.7006月69日_最低3.880 20.600 13.00010年6月70日2014年6月10日25.610 17.2402020年6月71日204年7月23日33.280 23.8207月72日_平均1.422 9.966 4.9227月73日_中值0.926 8.210 3.45074年7月_最大4.980 24.800 10.9007月75日_最小值0.462 2.420 1.1802010年7月76日0.518 3.790 1.2502020年7月77日0.561 5.380 1.46078年8月_平均值0.615 1.761 2.2748月79日_中间值0.564 1.610 1.6808月80日_最大1.100 3.710 5.9208月81日_最小值0.326 0.960 0.7368月82日_P10 0.453 1.200 0.9748月83日_P20 0.476 1.280 1.18084年9月_平均0.789 1.468 2.07685年9月_中间价0.685 1.395 1.7509月86日_最高2.270 2.100 5.1009月87日_最小值0.399 1.130 1.3909月88日_P10 0.470 1.199 1.4609月89日_P20 0.496 1.246 1.53690年10月_平均1.630 1.231 1.84591 10月_中值0.867 1.120 1.84092 10月_最大8.070 2.080 2.21093 10月_最小值0.025 0.838 1.51094年10月_P10 0.113 0.867 1.65095年10月_P20 0.416 0.903 1.74096年11月_平均1.760 0.710 1.48897年11月_中期1.485 0.711 1.40011月98日最大3.060 0.943 2.94099年11月_最小1.220 0.447 0.90611月100日P10 1.327 0.616 1.04711月101日_P20 1.350 0.633 1.12812月102日_平均值1.349 0.686 1.26812月103日中间1.400 0.680 1.290104 12月_最大1.830 0.850 1.59012月105日_最小值0.977 0.541 0.9912010年12月106日1.020 0.609 1.0502012年12月107日1.210 0.637 1.120

为了提供输出示例,将在1973年至2013年的Mission Creek HYDAT站。争论zyp方法分析结果如下所述部分:

趋势_分析<- 计算年度趋势(站点_编号= “08NM116”,
                                         zyp方法= “张”,
                                         开始年份= 1973,年末= 2013)

以下是输出的示例年度趋势数据tibble公司:

趋势_分析$年度趋势数据
站点编号统计X1973 X1974 X1975 X19761 08NM116年度_最大37.700001 66.00000048700001 71.0999982 08NM116年平均值3.330682 8.430181 5.482636 8.1806943 08NM116年度_中值0.980000 1.340000 1.540000 3.8400004 08NM116年_最小0.025000 0.447000 0.320000 0.7360005 08NM116年_P10 0.549000 0.709200 0.580000 0.8835006 08NM116年度_P90 8.832000 32.979999 19.580000 25.550000X1977 X1978 X1979 X1980 X1981 X1982 X19831 36.000000 44.500000 43.000000 46.200001 60.599998 54.500000 60.2000012  4.381567  6.747608  4.401564  5.374555  7.669145  8.458134  7.8519183  1.260000  3.280000  1.560000  1.880000  2.770000  2.680000  3.1300004 0.564000 0.532000 0.411000 0.623000 0.398000 0.815000 0.5300005  0.776000  0.827800  0.618200  0.793000  1.500000  1.404000  1.4360006 17.200001 19.700001 15.880000 20.100000 22.340000 30.299999 23.480000X1984 X1985 X1986 X1987 X1988 X1989 X19901 52.400002 52.299999 72.500000 43.400002 37.900002 39.000000 69.900002 7.333208 5.017438 6.347041 2.876137 4.547973 5.442384 9.209293  2.185000  1.380000  1.930000  0.880000  1.560000  1.750000  1.980004  0.735000  0.332000  0.635000  0.274000  0.140000  0.498000  0.560005  1.150000  0.870000  0.937000  0.433400  0.341000  1.020000  1.090006 25.800000 12.760000 14.260000  5.874000 14.750000 17.160001 34.10000X1991 X1992 X1993 X1994 X1995 X1996 X1997 X19981 56.700001 29.799999 58.000000 39.700001 33.10000 53.900002 84.50000 44.7000012  7.472605  3.256295  6.927921  6.030022  5.64783  8.041762 11.13412  5.5385483  1.740000  1.190000  2.570000  1.260000  2.26000  3.000000  3.95000  1.4500004  0.439000  0.436000  0.270000  0.430000  0.55600  0.822000  0.81400  0.4900005  0.714600  0.632000  0.650000  0.684000  0.73020  1.465000  1.50000  0.7754006 27.080000  8.295000 18.340000 22.700001 20.00000 22.550000 36.62000 18.020000X1999 X2000 X2001 X2002 X2003 X2004 X2005 X20061 52.000000 52.50000 34.599998 59.000000 33.000000 40.10000 54.400002 72.0000002  8.134885  6.55276  4.628427  6.274479  3.780022  6.03715  6.760318  6.5206713  2.860000  1.92500  1.470000  1.170000  0.856000  3.75500  3.490000  1.2000004  0.630000  0.29500  0.485000  0.260000  0.340000  0.49000  0.729000  0.3530005  0.846200  0.70000  0.704000  0.532400  0.400000  0.60000  1.164000  0.8530006 25.180000 21.75000 15.980000 20.900000 10.860000 16.70000 18.780000 21.740000X2007 X2008 X2009 X2010 X2011 X2012 X20131 39.299999 60.700001 33.099998 39.10000 56.200001 86.199997 81.8000032  4.419003  5.112333  3.504414  4.50091  6.235263  8.546167  8.0154933  1.710000  1.185000  1.110000  1.24000  1.220000  1.580000  2.0500004  0.420000  0.440000  0.376000  0.42700  0.520000  0.518000  0.6090005  0.560000  0.577500  0.600400  0.53880  0.741200  0.633000  0.8840006 14.060000 18.500000 10.200000 14.74000 28.980000 29.950000 27.500000

分析结果

要完成趋势分析zyp方法必须提供参数,或者“张”“尤皮隆”,指定了这两个分析数据趋势的不同方法。这个推荐用于水文应用结束尤皮隆(请参见zyp公司更多文档关于两种方法之间的差异的信息)。运行后功能,趋势分析的结果将输出到这个年度趋势结果可变数据帧。请参阅zyp公司有关如何解释结果的文档。这个results tibble包含以下列:

列名 描述
统计的 用于趋势分析的年度统计数据
磅(磅) 趋势置信区间的下限(zyp公司)
趋势 单位时间的Sens斜率(趋势)(zyp公司)
趋势 一段时间内森斜率(趋势)(zyp公司)
乌布(ubound) 趋势置信区间的上限(zyp公司)
基于最终去趋势时间序列计算的Kendallτ统计(zyp公司)
信号发生器 Kendall为最终去趋势时间序列计算的P值(zyp公司)
未运行 趋同趋势所需的跑步次数(zyp公司)
自动记录仪 最终去趋势时间序列的自相关(zyp公司)
有效的分数 一次有效(非NA)数据的分数去除自相关(zyp公司)
线性的 最小二乘法拟合相同数据的趋势(zyp公司)
拦截 森斜率的截距(趋势)(zyp公司)
最小年份 趋势中使用的最小年份
max_year(最大年份) 趋势分析中使用的最大年份
n年 具有趋势数据的年数
意思是 用于趋势分析的所有值的平均值
中值的 用于趋势分析的所有值的中位数
最小值 用于趋势分析的所有值的最小值
最大值 用于趋势分析的所有值的最大值

以下是输出的示例年度趋势结果从Mission Creek藏匿HYDAT站1973年至2013年:

趋势_分析$年度趋势结果
STATION_NUMBER统计磅绑定趋势趋势1 08NM116年度_最大值-0.367741985 0.0570881358 2.34061362 08NM116年度_平均值-0.074223160-0.0210267927-0.86209853 08NM116年度_中间值-0.035271133-0.0124905012-0.51211054 08NM116年度_最小值-0.00666194-0.0009808123-0.04021335 08NM116年度_P10-0.017499298-0.0063876706-0.26189456 08NM116年度_P90-0.255726706-0.0302831595-1.2416095ubound tau sig nruns auto-cr valid_frac线性1 0.516666624  0.04026846 0.7192625     1 0.01369972          1  0.13803134682 0.038457631 -0.07179487 0.5216482     4 0.08208012          1 -0.00193230593 0.007693628 -0.14102565 0.2040979     3 0.06435808          1 -0.00888327514 0.004085119 -0.04871795 0.6664041     4 0.08440387          1  0.00049372815 0.005695283 -0.10512821 0.3453057     5 0.47516677          1 -0.00493195106 0.199289847 -0.03333334 0.7708403     4 0.13185024          1  0.0101482580截距lbound_intercept ubound_intercept最小年份最大年份1 50.9015322     21.804136811       79.7152348     1973     2013      412  6.9349161      2.866094958       10.5580963     1973     2013      413  1.9761652      0.454868274        4.0202190     1973     2013      414 0.5002090 0.166538940 0.8613161 1973 2013 415  0.8558584     -0.007427143        1.9272266     1973     2013      416 203637020 5.5760070188 36.8692482 1973 2013 41平均中值最小值最大值1 51.9585367 52.299999 29.799999 86.200002 6.1988672 6.235263 2.876137 11.134123  1.9552683  1.710000  0.856000  3.950004  0.4810732  0.485000  0.025000  0.822005  0.8147268  0.730200  0.341000  1.500006 20.2456342 19.700001  5.874000 36.62000