每日最大 8 小时运行平均值/移动平均值答案

【问题标题】：Daily maximum 8-Hour running mean/moving average每日最大 8 小时运行平均值/移动平均值
【发布时间】：2013-12-24 06:58:37
【问题描述】：

我有每小时数据，我想找到每天最多 8 小时的平均值。基本上，对于一天中的每个小时，我想做一个 8 小时的平均值。所以取 0:00 到 8:00 的平均值，然后是 1:00 到 9:00 等），所以我最终得到 24 个 8 小时的平均时间段（当然还有一些会持续到第二天）。然后我需要取这 24 个 8 小时平均值中的最大值来获得每日最大值。

使用的 .mat 文件可以在这里找到：https://www.dropbox.com/sh/9e2dgm0imvr0hpe/tAUOtpZEEa

关于文件格式的说明：O3.mat 文件有一个名为 O3_Sorted 的变量，它是一个元胞数组。它包含已排序的所有数据。但是数据包含来自多个站点的信息（即有来自不同地方的信息）。每个站点的信息都排序在一起，但是在代码中，当我试图找到 8 小时的平均值时，我必须一次拉出一个站点，以便平均值不会碰到数据的开头另一个地方。

这里是一个样例。我包括一个站点的一天和另一个站点的半天。实际文件包含每个站点和其他站点的一个月数据。如您所见，有时数据会丢失。第 1 列 - 站点名称第 2 栏 - 日期第 3 栏 - 小时第 4 列 - 数据

003-0010    2007-05-31  00:00   0.016
003-0010    2007-05-31  01:00   0.015
003-0010    2007-05-31  02:00   0.002
003-0010    2007-05-31  03:00   0.03
003-0010    2007-05-31  04:00   0.019
003-0010    2007-05-31  05:00   0.013
003-0010    2007-05-31  06:00   0.018
003-0010    2007-05-31  07:00   0.024
003-0010    2007-05-31  08:00   0.031
003-0010    2007-05-31  09:00   0.029
003-0010    2007-05-31  10:00   0.031
003-0010    2007-05-31  11:00   0.035
003-0010    2007-05-31  12:00   0.026
003-0010    2007-05-31  13:00   0.026
003-0010    2007-05-31  14:00   0.033
003-0010    2007-05-31  15:00   0.039
003-0010    2007-05-31  16:00   0.036
003-0010    2007-05-31  17:00   0.035
003-0010    2007-05-31  18:00   0.031
003-0010    2007-05-31  19:00   0.03
003-0010    2007-05-31  20:00   0.03
003-0010    2007-05-31  21:00   0.017
003-0010    2007-05-31  22:00   0.017
003-0010    2007-05-31  23:00   0.007
027-0007    2007-05-31  00:00   0.045
027-0007    2007-05-31  01:00   0.043
027-0007    2007-05-31  02:00   
027-0007    2007-05-31  03:00   0.038
027-0007    2007-05-31  04:00   0.037
027-0007    2007-05-31  05:00   0.034
027-0007    2007-05-31  06:00   0.034
027-0007    2007-05-31  07:00   0.038
027-0007    2007-05-31  08:00   0.044
027-0007    2007-05-31  09:00   0.05
027-0007    2007-05-31  10:00   0.054
027-0007    2007-05-31  11:00   0.051
027-0007    2007-05-31  12:00   0.047

这是我目前所拥有的：

for i = 1:size(O3_sites)
    I = ismember(D(:,6), O3_sites(i)); % Rows were the cell array O3_sorted has data corresponding to a certain site
    site = D(I,:);

    %% Convert O3 from ppm to ppb, 1ppm = 1000ppb
    x = 1000;
    y = str2double(O3);
    O3_data = bsxfun(@times,x,y); % ppb    

% Find size of array
[M, N]= size(O3_data); 

% Create empty array
O3_MD8 = zeros(N,M-7); % double

**% Do a loop to calculate the running mean
for j = 1:M-7
    A = O3_data(j:j+7);
    O3_MD8(:,j) = mean(A);
end**

% Find max from each 8-hour loop

end

获得 8 小时平均值后，如何让 MATLAB 找出每 24 个平均值的最大值？基本上，获得每小时平均值的最大值。

另外，我现在尝试做的方法有点冒险，因为我没有使用 datenum，所以如果数据丢失一天，我不会知道。但我不知道在编写代码时如何考虑这一点。

【问题讨论】：

您能否仅发布相关数据的示例并相应地修剪您的代码？很难解读 23808 x 24 单元阵列实际代表的内容。
我放了整个代码，因为有些人喜欢运行它。我在相关部分周围加了星号。基本上，实际数据测量在第 17 列，它来自的站点的名称在第 6 列。重要的部分是 for 循环区域，尤其是从“执行循环以计算运行平均值”开始。希望对您有所帮助
你能把第 6 列和第 17 列的 10 行贴出来，然后删除星星之外的任何代码吗？其他一切都与您提出的问题无关。如果你想得到答案，你必须让人们容易理解和运行它。
O3_data 最终成为 N-by-M 其中M=1 因为O3 是一个列向量，所以O3_MD8 = zeros(N,M-7); 是一个空数组。循环中此代码附近的某处是否存在拼写错误或错误变量？此外，当将标量 (x = 1000;) 乘以数组时，您不需要 bsxfun。
抱歉拖了这么久。必须转换为 csv 和其他东西。无论如何，希望现在更容易理解。

标签： matlab max filtering moving-average

【解决方案1】：

您可以只使用filter 函数，但我假设您已经获得了正确格式的数据（一维向量）

hours = 8;   % size of hour window defining the moving average
movAV = filter(ones(1,hours)/hours,1,O3_data);

对于每日最大值，您需要将“小时”向量和 movAV 拆分为 24 小时括号。假设您每小时有一个值，您可以将结果重塑为 24 x N 数组：

%example
x = 1:240;   %d ata for 10 days
y = reshape(x,24,[])

然后使用max函数的附加参数逐列搜索max：

% in this case the max is always the last value of every day
dailyMax = max(y,[],1) 

dailyMax =

    24    48    72    96   120   144   168   192   216   240

分别：

dailyMax = max(reshape(movAV,24,[]),[],1)

对于您的情况，最方便的可能是使用findpeaks，它将直接输出所有局部最大值（需要信号处理工具箱）。

【讨论】：

谢谢。我不知道如何使用过滤器，也无法理解文档。但是 max 函数只是找到整个数组的最大值。我需要它来找到每 24 个项目的最大值。我该怎么做？
有没有办法使用 datenum 进行过滤，所以它每 8 小时读取一次，而不是一般每 8 个条目读取一次？
@shizishan 第一条评论：看看我的编辑。关于您的第二条评论：我对 datenum 格式不是很熟悉，我从未使用过它，所以我无法真正回答。
关于过滤命令。如果缺少数据，您知道它是否会平均？就像如果有一个空白单元格，它会做什么？跳过它？把它算在8里，但把空白当作nan？
您应该在之前插入 (interp) 空白单元格。你需要一个等距的时间向量，否则它是行不通的。