在R中查找时间序列峰值的开始和结束
我正在研究一年内有23次观测的NDVI时间序列数据。我能够检测到在在R中查找时间序列峰值的开始和结束,r,time-series,R,Time Series,我正在研究一年内有23次观测的NDVI时间序列数据。我能够检测到在14-19观测值之间出现的峰值。现在我想找到峰值的起点和终点。通过使用diff函数查找符号变化,我可以找到峰值的起点和终点。但在某些情况下,我可以找到终点,因为高峰的终点在明年。解决方法是重复观察23次后的数值,使其循环并找到终点 下面给出的示例将详细解释该问题 x = c(250.7943,292.2904,340.459,368.811,363.4534,330.2302,291.6527,275.2815,299.9305,
14-19观测值之间出现的峰值。现在我想找到峰值的起点和终点。通过使用diff函数
查找符号变化,我可以找到峰值的起点和终点。但在某些情况下,我可以找到终点,因为高峰的终点在明年。解决方法是重复观察23次后的数值,使其循环并找到终点
下面给出的示例将详细解释该问题
x = c(250.7943,292.2904,340.459,368.811,363.4534,330.2302,291.6527,275.2815,299.9305,367.0331,461.2618,559.0772,639.6197,691.723,713.9833,709.5409,680.4415,626.1153,547.0395,450.4623,353.0839,277.257,241.597)
我在两个方向上寻找从峰值开始的符号变化,并且能够在8次观察时找到峰值的起点,但当我在寻找从峰值开始的终点时,我在23次观察之前无法找到任何变化。在这种情况下,我应该得到23的峰值。如表所示,我已在Excel中手动重复这些值,以获得符号更改
如何在R中实现这一点
一种解决方案是,设置一个条件来检查是否在23次观察之前未发现符号变化,然后将所有23个值填充到向量的末尾,然后查找符号变化
有没有一种简单的方法可以实现这一点?这只是为了创建一个可复制的示例:
y = data.frame(x = x, y = c(x[2:length(x)], NA))
y$diff <- y$y - y$x
y=data.frame(x=x,y=c(x[2:长度(x)],NA))
y$diff使用洛基的方法,我能够部分解决我的问题
y = data.frame(x = x, y = c(x[2:length(x)], x[1]))
y$diff <- y$y - y$x
y$startEndPeak <- NA
for(i in 2:(nrow(y))){
thisDif <- y$diff[i]
prevDif <- y$diff[i-1]
if (thisDif < 0 && prevDif > 0){
y$startEndPeak[i] <- "peak"
}
if (thisDif > 0 && prevDif < 0){
y$startEndPeak[i-1] <- "end"
y$startEndPeak[i] <- "start"
}
}
y
# x y diff startEndPeak
# 250.7943 292.2904 41.4961 <NA>
# 292.2904 340.4590 48.1686 <NA>
# 340.4590 368.8110 28.3520 <NA>
# 368.8110 363.4534 -5.3576 peak
# 363.4534 330.2302 -33.2232 <NA>
# 330.2302 291.6527 -38.5775 <NA>
# 291.6527 275.2815 -16.3712 end
# 275.2815 299.9305 24.6490 start
# 299.9305 367.0331 67.1026 <NA>
# 367.0331 461.2618 94.2287 <NA>
# 461.2618 559.0772 97.8154 <NA>
# 559.0772 639.6197 80.5425 <NA>
# 639.6197 691.7230 52.1033 <NA>
# 691.7230 713.9833 22.2603 <NA>
# 713.9833 709.5409 -4.4424 peak
# 709.5409 680.4415 -29.0994 <NA>
# 680.4415 626.1153 -54.3262 <NA>
# 626.1153 547.0395 -79.0758 <NA>
# 547.0395 450.4623 -96.5772 <NA>
# 450.4623 353.0839 -97.3784 <NA>
# 353.0839 277.2570 -75.8269 <NA>
# 277.2570 241.5970 -35.6600 end
# 241.5970 250.7943 9.1973 start
y=data.frame(x=x,y=c(x[2:长度(x)],x[1]))
y$diff另一种可能性:
(1) 用超前和滞后的Inf
填充值,在时间序列的开始和结束处创建虚拟的局部极小值*。(2) 找到所有最小值的索引(包括假人)。(3) 找到紧靠最大值的两个最小值的索引
# pad values with Inf and get indexes of all local minima
i.mins <- which(diff(sign(diff(c(Inf, x, Inf)))) == 2)
# index of max value
i.mx <- which.max(x)
# combine indexes of local minima and the max
i <- sort(c(i.mins, i.mx))
# select the two minima on either side of the max
ix <- i[which(i == i.mx) + c(-1, 1)]
ix
# [1] 8 23
*例如,请参见@loki感谢您的回复。。但是你弄错了。。。如果你看到上面的示例图像。。。有两个峰值,一个在4,一个在15。但我只对第二个峰值,即15感兴趣。因为这个起点是8点,终点是23点。在你们的解决方案中,开始是4,在我的例子中是第一个峰值,峰值是8,在我的例子中是第二个峰值的开始,结束是15,在我的例子中是第二个峰值。。但我从你的例子中得到了一些想法,可以用来解决我的问题…@Henrik,我尝试了你的代码,但它不起作用。。。问题出现在代码的第二部分mins[排序(abs(mins-which.max(y)))[1:2]
<代码>分钟我已经用另一种方式做了。。。谢谢你的密码。。。我会检查一下并通知你。。。
y$startEndPeak[which(y$startEndPeak == "start/end")] <- c("start", "end")
y
# x y diff startEndPeak
# ...........
# 3 340.4590 368.8110 28.3520 <NA>
# 4 368.8110 363.4534 -5.3576 start
# ...........
# 8 275.2815 299.9305 24.6490 peak
# ...........
# 15 713.9833 709.5409 -4.4424 end
# ...........
y = data.frame(x = x, y = c(x[2:length(x)], x[1]))
y$diff <- y$y - y$x
y$startEndPeak <- NA
for(i in 2:(nrow(y))){
thisDif <- y$diff[i]
prevDif <- y$diff[i-1]
if (thisDif < 0 && prevDif > 0){
y$startEndPeak[i] <- "peak"
}
if (thisDif > 0 && prevDif < 0){
y$startEndPeak[i-1] <- "end"
y$startEndPeak[i] <- "start"
}
}
y
# x y diff startEndPeak
# 250.7943 292.2904 41.4961 <NA>
# 292.2904 340.4590 48.1686 <NA>
# 340.4590 368.8110 28.3520 <NA>
# 368.8110 363.4534 -5.3576 peak
# 363.4534 330.2302 -33.2232 <NA>
# 330.2302 291.6527 -38.5775 <NA>
# 291.6527 275.2815 -16.3712 end
# 275.2815 299.9305 24.6490 start
# 299.9305 367.0331 67.1026 <NA>
# 367.0331 461.2618 94.2287 <NA>
# 461.2618 559.0772 97.8154 <NA>
# 559.0772 639.6197 80.5425 <NA>
# 639.6197 691.7230 52.1033 <NA>
# 691.7230 713.9833 22.2603 <NA>
# 713.9833 709.5409 -4.4424 peak
# 709.5409 680.4415 -29.0994 <NA>
# 680.4415 626.1153 -54.3262 <NA>
# 626.1153 547.0395 -79.0758 <NA>
# 547.0395 450.4623 -96.5772 <NA>
# 450.4623 353.0839 -97.3784 <NA>
# 353.0839 277.2570 -75.8269 <NA>
# 277.2570 241.5970 -35.6600 end
# 241.5970 250.7943 9.1973 start
# pad values with Inf and get indexes of all local minima
i.mins <- which(diff(sign(diff(c(Inf, x, Inf)))) == 2)
# index of max value
i.mx <- which.max(x)
# combine indexes of local minima and the max
i <- sort(c(i.mins, i.mx))
# select the two minima on either side of the max
ix <- i[which(i == i.mx) + c(-1, 1)]
ix
# [1] 8 23
plot(x, type = "b")
points(x = c(ix[1], i.mx, ix[2]),
y = c(x[ix[1]], max(y), x[ix[2]]),
col = c("blue", "red", "blue"), pch = 19, cex = 2)