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U と V の風成分データがあり、R のこれらの値から風向を計算したいと考えています。

最終的に風向データを 0 ～ 360 度のスケールで取得したいと考えています。0°または 360° は北に吹く風を示し、90° は東に吹く風を示し、180° は東に吹く風を示します。南と 270 ° 西に吹く風を示します。

以下は、データの例です。

> dput(wind)
structure(list(u_ms = c(-3.711, -2.2417, -1.8188, -1.6164, -1.3941, 
-1.0682, -0.57611, -1.5698, -1.4976, -1.3537, -1.0901, -0.60403, 
-0.70812, -0.49045, -0.39849, 0.17875, 0.48356, 1.5082, 1.4219, 
2.5881), v_ms = c(-1.471, -1.6118, -1.6613, -1.7037, -1.7388, 
-1.8748, -1.8359, -1.6766, -1.6994, -1.7505, -1.4947, -0.96283, 
-1.1194, -0.6849, -0.7847, -0.80349, -0.19352, -0.97815, -1.0835, 
-0.81666), u_rad = c(-0.064769155, -0.039125038, -0.031744042, 
-0.028211496, -0.02433163, -0.018643603, -0.010055014, -0.027398173, 
-0.026138045, -0.023626517, -0.01902583, -0.01054231, -0.012359023, 
-0.008559966, -0.006954961, 0.003119775, 0.008439712, 0.02632305, 
0.024816831, 0.045170857), v_rad = c(-0.025673788, -0.028131211, 
-0.028995149, -0.029735168, -0.030347779, -0.032721426, -0.032042493, 
-0.029262184, -0.029660119, -0.030551982, -0.026087431, -0.01680455, 
-0.019537212, -0.011953758, -0.013695596, -0.014023543, -0.00337756, 
-0.017071935, -0.018910639, -0.014253403)), .Names = c("u_ms", 
"v_ms", "u_rad", "v_rad"), class = "data.frame", row.names = c(NA, 
-20L))

次のコードを使用して風向 (列td) を取得しようとしましたが、返された角度が希望するものであるとは確信していません (つまり、0°/360° は北に吹く風を示し、90° は風を示します)。東風など）。

u = wind$u_rad # u component in radians
v = wind$v_rad # v component in radians

d = (180/pi)*(atan2(u,v))
td = as.matrix(d + 180)
df = cbind(wind, d, td)

> df
       u_ms     v_ms        u_rad       v_rad         d        td
1  -3.71100 -1.47100 -0.064769155 -0.02567379 -111.6228  68.37716
2  -2.24170 -1.61180 -0.039125038 -0.02813121 -125.7164  54.28357
3  -1.81880 -1.66130 -0.031744042 -0.02899515 -132.4087  47.59129
4  -1.61640 -1.70370 -0.028211496 -0.02973517 -136.5062  43.49379
5  -1.39410 -1.73880 -0.024331630 -0.03034778 -141.2788  38.72124
6  -1.06820 -1.87480 -0.018643603 -0.03272143 -150.3269  29.67308
7  -0.57611 -1.83590 -0.010055014 -0.03204249 -162.5780  17.42199
8  -1.56980 -1.67660 -0.027398173 -0.02926218 -136.8842  43.11576
9  -1.49760 -1.69940 -0.026138045 -0.02966012 -138.6118  41.38819
10 -1.35370 -1.75050 -0.023626517 -0.03055198 -142.2844  37.71557
11 -1.09010 -1.49470 -0.019025830 -0.02608743 -143.8963  36.10365
12 -0.60403 -0.96283 -0.010542310 -0.01680455 -147.8980  32.10204
13 -0.70812 -1.11940 -0.012359023 -0.01953721 -147.6830  32.31699
14 -0.49045 -0.68490 -0.008559966 -0.01195376 -144.3939  35.60607
15 -0.39849 -0.78470 -0.006954961 -0.01369560 -153.0774  26.92258
16  0.17875 -0.80349  0.003119775 -0.01402354  167.4578 347.45783
17  0.48356 -0.19352  0.008439712 -0.00337756  111.8112 291.81121
18  1.50820 -0.97815  0.026323050 -0.01707193  122.9656 302.96561
19  1.42190 -1.08350  0.024816831 -0.01891064  127.3077 307.30771
20  2.58810 -0.81666  0.045170857 -0.01425340  107.5128 287.51279

私の方法が正しいかどうか、そうでない場合は、どのようにして目的の風向値を正しく取得できるかについて、アドバイスをいただければ幸いです。lapplyまたは ifelse を使用して風の U 成分と V 成分から風向を計算することは役に立ちましたが、コードは私のデータで機能しました。どうもありがとう！

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3 に答える 3

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これには 3 つの問題があります。

  1. m/s をラジアンに変換することはできません。風成分を に入力するには、それらを正規化する必要がありますが、m/s に( と を取得するために行った)atan2を掛けて正規化する必要はありません。絶対風速 ( ) の列を作成し、 を取る必要があります。(また、atan2 は最初に y コンポーネントを取ることに注意してください - それがあなたが望むものであることを確認してください)pi/180u_radv_radsqrt(u_ms^2 + v_ms^2)atan2(u_ms/wind_abs, v_ms/wind_abs)
  2. atan2は、反時計回りに増加し、x 軸にゼロを持つ単位円座標で答えを与えます。時計回りに増加し、y 軸にゼロがある基数座標での回答が必要です。単位円を基本座標に変換するには、90 から単位円の角度を引く必要があります。
  3. 風情報が、風が吹いている方向 (基数座標の標準) を参照しているか、風が吹いている方向 (三角/ベクトル操作の標準) を参照しているかを知る必要があります。

u_ms = = -3.711andが与えられた場合v_ms = -1.471(単位円上では、少し左に下向きに吹いているため、北東から吹いています)、次のようになります。

wind_abs = sqrt(u_ms^2 + v_ms^2)
wind_dir_trig_to = atan2(u_ms/wind_abs, v_ms/wind_abs) 
wind_dir_trig_to_degrees = wind_dir_trig_to * 180/pi ## -111.6 degrees

次に、この風のベクトルを、風が吹いている方向の気象規則に変換する必要があります。

wind_dir_trig_from_degrees = wind_dir_trig_to_degrees + 180 ## 68.38 degrees

次に、その角度を「三角」座標から基数座標に変換する必要があります。

wind_dir_cardinal = 90 - wind_dir_trig_from_degrees
[1] 21.62284 #From the northeast.
于 2014-01-31T17:12:56.917 に答える
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受け入れられた答えには正しい考えがありますが、欠陥があります。コメントで述べたように、u および v コンポーネントを使用するためにそれらを正規化する必要はありませんatan2。この欠陥は、0u == v == 0になると発生します。C# では、2 つの除算は (IEEE 754 に準拠して) 無限大を返し、NaN を返します。コンポーネントを正規化していない場合は、喜んで を返します。したがって、正規化が不要なだけでなく、エラーも発生します。wind_absatan2atan2(0,0)0

atan2の最も一般的な関数シグネチャは、 atan2(y, x)Microsoft Excel は例外であることにも注意してください。

于 2016-09-22T19:09:25.543 に答える