气象数据处理流程
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气象数据处理流程1.数据下载
1.1. 登录中国气象科学数据共享服务网
1.2. 注册用户
1.3. 选择地面气象资料
1.4. 选择中国地面国际交换站日值数据
选择所需数据点击预览(本次气象数据为:降水量、日最高气温、日最低气温、平均湿度、辐射度、积雪厚度等;地区为:黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古)下载数据并同时下载文档说明
1.5. 网站数据粘贴并保存为TXT文档
2.建立属性库
2.1. 存储后的TXT文档用Excel打开并将第一列按逗号分列
2.2. 站点数据处理
2.2.1.由于站点数据为经纬度数据
为方便插值数据设置分辨率(1公里)减少投影变换次数,先将站点坐标转为大地坐标
并添加X、Y列存储大地坐标值后将各项数据按照站点字段年月日合成总数据库
(注意:数据库存储为DBF3格式,个字段均为数值型坐标需设置小数位数)为填补插值后北部和东部数据的空缺采用最邻近法将漠河北部、富锦东部补齐2点数据。
2.2.2.利用VBA程序
Sub we()
i = 6
For j = 1 To 30
Windows("chengle.dbf").Activate
Rows("1:1").Select
Selection.AutoFilter
Selection.AutoFilter Field:=5, Criteria1:=i
Selection.AutoFilter Field:=6, Criteria1:=j
Cells.Select
Selection.Copy
Workbooks.Add
ActiveSheet.Paste
Windows("chengle.dbf").Activate
Rows("1:1").Select
Selection.AutoFilter
Windows("book" + CStr(j)).Activate
Range("A1:n100").Select
Range("I14").Activate
Cells.EntireColumn.AutoFit
ChDir "C:\Documents and Settings\王\桌面"
ActiveWorkbook.SaveAs Filename:="C:\Documents and Settings\王\桌面\6\" & InputBox("输入保存名", Title = "保存名字", "20070" + CStr(i) + "0" + CStr(j)), _
FileFormat:=xlDBF4, CreateBackup:=False
ActiveWorkbook.Close SaveChanges:=True
Next j
End Sub
将数据库按照日期分为365个文件
3.建立回归模型增加点密度
由于现有的日辐射值数据不能覆盖东三省(如图),需要对现有数据建模分析,以增加气象数据各点密度。
已有数据10个太阳辐射站点,为了实现回归模型更好拟合效果,将10个样本全部作为回归参数。利用SPSS软件建模步骤:
3.1. 打开一月中旬数据
3.2. 选择分析→回归→非线性回归
3.3. 将辐射值设为因变量
将经度(X)和纬度(Y)作为自变量,采用二次趋势面模型(f=b0+b1*x+b2*y+b3*x2+b4*x*y+b5*y2)进行回归,回归方法采用强迫引入法。如图,在模型表达式中输入模型方程。
在参数中设置参数初始值
在右上方”保存”中选择残差
在选项中选择序列二次编程,迭代次数为50。
3.4. 确定,在文本输出对话框中可以显示迭代次数和误差值,以下图
为例确定参数为。
精度R2为0.844
二次趋势面模型的拟合精度在0.5以上就认为可以进行建模模拟,本次模型精度为0.844,认为可以对一月份其他站点进行模拟,得到所有站点的日辐射值。利
用同样的方法对每个月进行一次建模估计,得到东三省加内蒙古地区101个点的辐射值,再ArcGIS中进行插值分析。
4.插值(最高低温、最低气温、降水、湿度、建模后的辐射亮
度)
4.1. 将每日的数据按照X、Y字段生成点文件
4.2. 使用ArcToolbox树中的3D Analyst Tools工具→Raster
Interpolation→Kriging
4.3. 设置插值数据输出路径,选择插值字段,设置分辨率(1公里与
遥感数据结合)
批量处理可使用Kriging中的Batch Grid
生成插值数据
为方便ENVI打开令存为TIFF格式
5.裁切
使用ENVI软件同时打开要裁剪的TIFF图像和东北三省边界将矢量边界设为ROI感兴趣区域:File→Export Layers to ROI
裁剪TIFF图像Overlay→Region of Interest
在ROI Tool窗口下File→Subset Data via ROIs
注意Mask pixels outside of ROI?选为Yes