从具有每月值的数组中计算三个月的平均值

Question

我有一个大数组，其中包含每月降水值（维度=144（经度）*72（纬度）*395（时间）），其中时间从 1979-01-03（年/月/日）开始，结束于2011-11-03.

我需要首先计算每个月的均值和 sd（即每个月和域的每个点的一个均值和一个 sd）。我是这样做的：

months<-c(as.character(1:12))
years<-c(as.character(1979:2011))
lista<-list()
for (i in months){
  lista[[i]]<-which(format(time2,"%m")==i)   #time2 is the time dimension from the 
                                             # array, in format: 1979-01-03, 1979-02-03,etc.
}
monthly_means<-list(); monthly_sd<-list()
for(i in 1:length(lista)){
  medias_mensuales[[i]]<-apply(precipitacion[,,lista[[i]]],c(1,2),mean)
  sd_mensuales[[i]]<-apply(precipitacion[,,lista[[i]]],c(1,2),sd)
}

然后（这是我遇到麻烦的地方）每个学期（DJF、MAM、JJA、SON）的手段和 sd。首先提取每个三个月的数据然后做一些类似于我之前做的事情是不是一个好主意？

Answer 1

问题应包括所有数据，但这次我们在最后的注释中为您提供了一些数据。此外，该问题不包括对所需内容的解释，因此我们假设所需内容是每个 precip[i, j, ] 的所有 1 月实例的平均值，所有 2 月实例的平均值等等都形成一个 3d 数组其中一维是 12。同样适用于 sd，同样适用于三个月。

将precip 的最后一个定义中的日期定义为tt，然后将moy 和toy 定义为接受Date 向量并返回一年中的月份的函数（数字从1 到12 ) 和一年中的第三季度（数字从 1 到 4）。这些使用yearmon 和yearqtr 类将日期表示为年份加分数，在toy 的情况下添加1/12 以将Dec 移至Jan，Jan 移至Feb 等，以便将三个月的季度转换为日历季度。

使用这些函数将 cyc12 定义为月份数字（1 到 12）的向量，并将 cyc4 定义为三个月季度数字（1 到 4）的向量。它们的值可以交替表示为rep(1:12, length = 395) 和rep(1:4, each = 3, length = 396)[-1]。

使用cyc12 和cyc4，我们使用apply 和tapply，如图所示。

对于前两个 apply 实例，我们得到维度为 c(12, 144, 72) 的数组，对于后两个实例，我们得到 c(4, 144, 72)。 （如果您想要置换维度，请使用aperm。）

library(zoo)

tt <- seq(as.Date("1979-01-03"), as.Date("2011-11-03"), "month")

moy <- function(x) cycle(as.yearmon(x))
cyc12 <- moy(tt)  
means12 <- apply(precip, 1:2, function(x) tapply(x, cyc12, mean))
sd12 <- apply(precip, 1:2, function(x) tapply(x, cyc12, sd))

toy <- function(x) cycle(as.yearqtr(as.yearmon(x) + 1/12))
cyc4 <- toy(tt) 
means4 <- apply(precip, 1:2, function(x) tapply(x, cyc4, mean))
sd4 <- apply(precip, 1:2, function(x) tapply(x, cyc4, sd))

注意

为了使这个可重现，假设输入数据如下

Dims <- c(144, 72, 395)
precip <- array(seq_len(prod(Dims)), Dims)