我正在分析定期收集的长期气象数据(大多数数据每 15 到 60 分钟一次)。温度和太阳辐射影响的其他措施每天都有周期。如果辐射没有被云层阻挡,我试图描述一年中任何一天的平均太阳辐射暴露量。我可以访问多年的数据,并且可以根据一年中的日期对我放入 R 中的任何数据进行平均。为了描述无云日的平均辐射,在我做平均值之前需要丢弃一些数据。
显然我没有发布该图形的声誉,但无云日的辐射模式图具有抛物线形状。阴天可以通过具有多个峰值的曲线来识别。二次回归的 R^2 值可用于区分这两种类型的天数。
(编辑——所有的辐射数据和日期/时间都报告在一个文本文件的两列中。我已按日期分隔下面的数据,以便任何读者轻松查看我试图分析的模式,因为我不知道共享数据和显示模式的更复杂的方法。)
# The following vectors contain the dates and times of the readings, and the
# radiation recorded.
DateTime1<-c("13/10/23 07:00", "13/10/23 08:00", "13/10/23 09:00", "13/10/23 10:00", "13/10/23 11:00", "13/10/23 12:00", "13/10/23 13:00", "13/10/23 14:00", "13/10/23 15:00", "13/10/23 16:00", "13/10/23 17:00", "13/10/23 18:00", "13/10/23 19:00")
Sol.Rad1<-c(0, 68.78761823, 214.961307, 369.733448, 498.7102322, 576.0963027, 601.8916595, 541.7024936, 447.1195185, 352.5365434, 189.1659501, 8.598452279, 0)
DateTime2<-c("13/10/24 07:00", "13/10/24 08:00", "13/10/24 09:00", "13/10/24 10:00", "13/10/24 11:00", "13/10/24 12:00", "13/10/24 13:00", "13/10/24 14:00", "13/10/24 15:00", "13/10/24 16:00", "13/10/24 17:00", "13/10/24 18:00", "13/10/24 19:00")
Sol.Rad2<-c(0, 68.78761823, 214.961307, 369.733448, 498.7102322, 309.544282, 576.0963027, 386.9303525, 464.316423, 326.7411866, 167.6698194, 8.598452279, 0)
# The vector "Centered" is used to represent the time of day with the
# potential peak of radiation as the centered zero value. This vector allows
# for the quadratic regressions.
Centered<-c( -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)
# Combine the vectors into data frames; one for each day.
day1<-data.frame(DateTime1,Centered,Sol.Rad1)
day2<-data.frame(DateTime2,Centered,Sol.Rad2)
# Plotting day1 shows the parabolic shape of a cloudless day
plot(day1$Sol.Rad1 ~ day1$Centered)
# Plotting day2 shows differences in the curve (two additional peaks) due to
# cloud cover.
plot(day2$Sol.Rad2 ~ day2$Centered)
# The R^2 values from a quadratic regression of day1 are close to 0.93.
qr1<- lm(day1$Sol.Rad ~ poly(day1$Centered, 2, raw=TRUE))
summary(qr1)
# While the R^2 values from day2 are less than 0.86.
qr2<- lm(day2$Sol.Rad ~ poly(day2$Centered, 2, raw=TRUE))
summary(qr2)
如果我能找到一种方法在更大的数据集中每天重复这个过程,那么 R^2 的差异可以用来区分阴天和晴天。
有没有办法从单个数据框中进行多次二次回归,其中日期和时间或所有日期的辐射读数都在单个列中报告。
理想情况下,我想最终得到一个有两列的表格。一列将包含一年中的某一天,第二列将包含来自二次回归分析的 R^2 值。我认为 Multiple R^2 或 Adjusted R^2 都可以工作(但我不太了解 R^2 的两个版本之间的区别,我无法被说服使用其中一个来代替另一个。)
我不知道如何只报告二次回归分析中的 R^2 值,或者如何重复二次回归与我分析的数据天数一样多。我可能正在查看 10 年的数据,因此能够在单个表中分析和报告分析结果将是一种对我可以使用哪些日期的数据进行排序的绝妙方法。