海洋数据处理与可视化
于潭
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1 课程导学
1.1 课程基本情况
1.2 课程内容导学
1.3 课程内容渐进式体验
1.4 如何做大作业?
1.5 大作业考核方法
1.6 分组说明(重要)
1.7 教学大纲与日历
1.8 PPT
1.9 2.27课程介绍直播回放
1.10 3.5小组题目讨论直播回放
1.11 第一章测验
1.12 于潭自编讲义第一章
2 绪论——海洋数据处理的对象
2.1 海洋资料在发展海洋科学中的重要意义
2.2 海洋水文资料的基本特点
2.3 海洋资料的分类
2.3.1 按调查方式和获取方式分类
2.3.2 按数理概念分类
2.4 海洋数据存储格式及读取方法
2.5 海洋资料获取手段和分析技术的发展趋势
2.5.1 数据获取手段和海洋调查技术的发展趋势
2.5.2 海洋资料组织形式、记录方式和分析方法的发展趋势
2.6 PPT
2.7 第二章测验
2.8 3.19直播回放-1-3组第一次小组汇报
2.9 3.26直播回放-4-6组第一次小组汇报讨论
2.10 于潭自编讲义第二章
3 海洋资料的质量控制和数据预处理
3.1 误差精度
3.2 近似数运算
3.3 海洋现测资料的质量审查和质量控制
3.3.1 资料质量审查和质量控制的必要性
3.3.2 海洋观测资料中系统误差的处理+无效或缺失数据的判别及处理
3.3.3 异常值的判别及处理
3.3.3.1 异常值的分类及统计法判别准则
3.3.3.2 莱因达准则和肖维勒准则
3.3.3.3 潮汐海流资料的异常值判别
3.3.3.4 用盐度-密度模型判别盐度的异常值
3.3.3.5 用密度的稳定性检验判别水温数据中的异常值
3.4 数据预处理
3.4.1 数据匹配+数据网格化
3.4.2 数据的标准化和归一化
3.4.3 数据的反标准化
3.5 PPT
3.6 第三章测验
3.7 4.2-1-4组第二次小组进展汇报
3.8 4.9-5-6组第二次小组进展报告
3.9 于潭自编讲义第三章
4 海洋资料的统计特征量及统计检验
4.1 中心趋势统计量
4.1.1 均值之算数平均、网格平均和面积加权平均
4.1.2 滑动平均
4.1.3 矢量平均、中位数、众数和分位数
4.2 变化幅度统计量
4.3 分布特征统计量及正态分布检验
4.4 相关统计量及相关性检验
4.4.1 皮尔逊Pearson 相关系数
4.4.2 自相关系数
4.4.3 关联度
4.5 统计检验与统计假设
4.6 气候稳定性检验
4.6.1 u检验
4.6.2 t检验
4.6.3 χ2检验
4.6.4 F检验
4.7 PPT
4.8 第四章测验
4.9 于潭-自编讲义-第四章
4.10 4.16-2、4、5组第三次小组进展汇报
4.11 4.23-1、3、6组第三次小组进展汇报
5 回归分析
5.1 一元线性回归
5.1.1 一元线性回归方程的求解
5.1.2 线性回归方程的回归效果检验
5.1.3 回归系数与相关系数的关系及曲线直线化
5.1.4 曲线回归的检验
5.2 多元线性回归
5.2.1 多元线性回归的基本方法
5.2.1.1 回归系数的最小二乘法估计(正交多项式)
5.2.1.2 回归问题的统计检验及利用回归方程进行预测
5.2.2 主成分回归
5.2.3 特征根回归
5.2.4 阶段回归
5.2.5 逐步回归
5.2.6 双重筛选逐步回归和积分回归
5.2.7 最优子集回归
5.3 PPT
5.4 第五章测验
5.5 4.30-1、2、3组第四次小组汇报
5.6 5.7-4、5、6组第四次小组汇报
6 海洋时间序列分析
6.1 气候变化趋势分析
6.1.1 线性倾向估计和累积距平
6.1.2 平滑方法和三次样条函数拟合
6.1.3 潜在非平稳气候序列趋势分析和变化趋势的显著性检验
6.2 气候突变检测
6.2.1 滑动t检验和克拉默(Cramer)法
6.2.2 山本(Yamamoto)法和曼-肯德尔(Mann-Kendall)法
6.2.3 佩蒂特(Pettitt)方法和勒帕热(Le Page)法
6.3 气候序列周期提取方法
6.3.1 功率谱
6.3.2 最大熵谱
6.3.3 奇异谱分析
6.3.4 小波分析
6.4 PPT
6.5 第六章测试
6.6 5.14-1、2组第五次小组汇报
6.7 5.14-2、3组第五次小组汇报
7 气候变量场时空结构的分离
7.1 经验正交函数分解
7.1.1 构造变量场矩阵与变量场资料的预处理
7.1.2 求解特征向量、特征值、显著性检验及计算方差贡献
7.2 扩展经验正交函数分解
7.3 旋转经验正交函数分解
7.4 主振荡型分析
7.4.1 主振荡型分析的理念和部分计算步骤
7.4.2 主振荡型分析的统计估计、振荡周期和伴随相关型的计算
7.5 第七章测试
7.6 5.21-4、5、6组第五次小组汇报
7.7 5.28-1、2、3组第六次小组汇报
8 数据可视化
8.1 散点图
8.2 统计分布图
8.2.1 直方图、箱线图
8.2.2 饼状图、玫瑰图等
8.3 空间分布图
8.4 时间序列图
8.4.1 变化趋势分析
8.4.2 突变、周期检测图
8.5 时空结构分离图和回归图
8.6 第八章测试
9 案例分析
9.1 案例一:海-气二氧化碳交换速度和通量的不确定性分析
9.1.1 空气摩擦速度的反演
9.1.2 计算分析海-气二氧化碳交换速率和通量的不确定性
9.2 案例二:海-气二氧化碳交换速度影响因子的定量估计
9.3 案例三:研究海-气气体交换速度实验的气体交换水槽及其使用方法
9.4 案例四:基于视频处理的波浪参数获取
9.5 案例五:基于岸线类型的阈值分割岸线半自动提取方法
9.6 案例六:2015-2016年舟山海域上升流与叶绿素变化研究
9.7 案例七:印尼贯穿流及其对气候的影响
9.8 第九章测试
海洋资料在发展海洋科学中的重要意义
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