如何查找监测地点的开始和结束日期
问题描述:
我有NCDC的气象数据集,每个站每小时观测30到70年。每个记录包括气象站的ID,纬度,经度和高程。一个站点(站点)可以在70年内多次移动,而无需更改站点名称或ID。我想创建不同位置的“站历史”列表,以纬度,经度和/或高程(经纬度,高度)的变化表示。我有R代码工作,直到我找到一个站后,几次移动回到了旧的位置。这打破了我的R代码。如何查找监测地点的开始和结束日期
一个站的数据大约有770000行和35列。我正在使用data.table。
简体例如数据集两个站“A”和“B”:
require("data.table") # ver 1.9.5
DT=data.table(site=c(rep("A",8),rep("B",4)),
date=c(seq(from=as.POSIXct("2014-03-01",tz="GMT"), by="day", length.out=8),
seq(from=as.POSIXct("2014-07-01",tz="GMT"), by="day", length.out=4)),
lat=c(rep(30.1,3),rep(30.2,3),rep(30.1,2),rep(40.3,2),rep(40.4,2)),
lon=rep(50.7,12),
elev=c(35.0,35,36,36,35,35,35,35,51,52,52,52),
x=as.numeric(1:12)) # x is some meteorological data
setkey(DT,site,date)
DT
# site date lat lon elev x
# 1: A 2014-03-01 01:00:00 30.1 50.7 35 1
# 2: A 2014-03-02 01:00:00 30.1 50.7 35 2
# 3: A 2014-03-03 01:00:00 30.1 50.7 36 3
# 4: A 2014-03-04 01:00:00 30.2 50.7 36 4
# 5: A 2014-03-05 01:00:00 30.2 50.7 35 5
# 6: A 2014-03-06 01:00:00 30.2 50.7 35 6
# 7: A 2014-03-07 01:00:00 30.1 50.7 35 7
# 8: A 2014-03-08 01:00:00 30.1 50.7 35 8
# 9: B 2014-07-01 02:00:00 40.3 50.7 51 9
# 10: B 2014-07-02 02:00:00 40.3 50.7 52 10
# 11: B 2014-07-03 02:00:00 40.4 50.7 52 11
# 12: B 2014-07-04 02:00:00 40.4 50.7 52 12
的每个站不同的位置的名单是:
DT.loc <- unique(DT[,.(site,lat,lon,elev)])
DT.loc
# site lat lon elev
# 1: A 30.1 50.7 35
# 2: A 30.1 50.7 36
# 3: A 30.2 50.7 36
# 4: A 30.2 50.7 35
# 5: B 40.3 50.7 51
# 6: B 40.3 50.7 52
# 7: B 40.4 50.7 52
这将是最什么,我需要,但是请注意DT行7-8站“A”返回到第一个位置。
期望的输出是一个位置列表,其中包含每个位置观察周期的第一个和最后一个日期。
# site date.first date.last lat lon elev
# 1: A 2014-03-01 01:00:00 2014-03-02 01:00:00 30.1 50.7 35
# 2: A 2014-03-03 01:00:00 2014-03-03 01:00:00 30.1 50.7 36
# 3: A 2014-03-04 01:00:00 2014-03-04 01:00:00 30.2 50.7 36
# 4: A 2014-03-05 01:00:00 2014-03-06 01:00:00 30.2 50.7 35
# 5: A 2014-03-07 01:00:00 2014-03-08 01:00:00 30.1 50.7 35
# 6: B 2014-07-01 02:00:00 2014-07-01 02:00:00 40.3 50.7 51
# 7: B 2014-07-02 02:00:00 2014-07-02 02:00:00 40.3 50.7 52
# 8: B 2014-07-03 02:00:00 2014-07-04 02:00:00 40.4 50.7 52
我最初有以下代码来产生一个类似的列表,但它没有标识返回到旧的位置。
# find first occurence of each location.
# This requires DT to be keyed on site,lat,lon,elev,date
setkey(DT,site,lat,lon,elev,date)
DT.loc.first <- DT[DT.loc, mult="first", which=TRUE]
# find last occurence of each location
DT.loc.last <- DT[DT.loc, mult="last", which=TRUE]
# get first rows and select columns for history table
DT.hist <- DT[DT.loc.first, .(site,date.first=date,lat,lon,elev)]
# add date from last row for location
DT.hist[, date.last:=DT[DT.loc.last,date]]
# rearrange and sort the history table
DT.hist <- DT.hist[,.(site,date.first,date.last,lat,lon,elev)]
setkey(DT.hist,site,date.first)
DT.hist
# site date.first date.last lat lon elev
# 1: A 2014-03-01 01:00:00 2014-03-08 01:00:00 30.1 50.7 35
# 2: A 2014-03-03 01:00:00 2014-03-03 01:00:00 30.1 50.7 36
# 3: A 2014-03-04 01:00:00 2014-03-04 01:00:00 30.2 50.7 36
# 4: A 2014-03-05 01:00:00 2014-03-06 01:00:00 30.2 50.7 35
# 5: B 2014-07-01 02:00:00 2014-07-01 02:00:00 40.3 50.7 51
# 6: B 2014-07-02 02:00:00 2014-07-02 02:00:00 40.3 50.7 52
# 7: B 2014-07-03 02:00:00 2014-07-04 02:00:00 40.4 50.7 52
为第一位置的date.last实际上是所述第一位置的第二占领date.last,并且应具有一个单独的行中,由于站(上面的行4之后)“A”实际上具有5个观察周期。
如何创建所需的站历史记录,并在每个连续时间段的首个和最后一个日期在某个位置?
答
优雅答案由阿伦中Khashaa答案评论:
# making use of DT's sort order on site,date:
DT.hist <- DT[, .(date.first=date[1L], date.last=date[.N]),
by=.(rleid(site,lat,lon,elev),site,lat,lon,elev)]
# select columns and set sort key of result
DT.hist <- DT.hist[,.(date.last,lat,lon,elev),keyby=.(site,date.first)]
DT.hist
# site date.first date.last lat lon elev
# 1: A 2014-03-01 01:00:00 2014-03-02 01:00:00 30.1 50.7 35
# 2: A 2014-03-03 01:00:00 2014-03-03 01:00:00 30.1 50.7 36
# 3: A 2014-03-04 01:00:00 2014-03-04 01:00:00 30.2 50.7 36
# 4: A 2014-03-05 01:00:00 2014-03-06 01:00:00 30.2 50.7 35
# 5: A 2014-03-07 01:00:00 2014-03-08 01:00:00 30.1 50.7 35
# 6: B 2014-07-01 02:00:00 2014-07-01 02:00:00 40.3 50.7 51
# 7: B 2014-07-02 02:00:00 2014-07-02 02:00:00 40.3 50.7 52
# 8: B 2014-07-03 02:00:00 2014-07-04 02:00:00 40.4 50.7 52
这将创建历史表,而无需修改DT或改变DT的关键。 将site,lat,lon,elev添加到by =会干净地将这些列添加到输出中,即使它们不会更改分组(冗余为rleid)。
或者,不部位,纬度,经度,海拔在通过=:
DT.hist2 <- DT[, .(date.first=date[1L], date.last=date[.N],
lat=lat[1L], lon=lon[1L], elev=elev[1L]),
by=.(rleid(site,lat,lon,elev))]
但这更键入的,而不是更容易阅读。