Ошибки временных рядов диаграммы рассеяния лёсса

Я пытаюсь создать кривую лесса для подмножества временных рядов. Все подмножества имеют схожие проблемы при нанесении лесса, поэтому проблема может быть в моем df, но я не знаю, как ее решить.

Данные доступны здесь: https://dl.dropbox.com/s/zy6b5mjcu7uteof/data_all_PAR_max.csv?dl=0

Эта функция является частью более крупной функции, поэтому некоторые значения передаются и определяются здесь, чтобы помочь воспроизвести ошибки:

sumfile <- read.csv('https://dl.dropbox.com/s/zy6b5mjcu7uteof/data_all_PAR_max.csv')
codename = "EXEM"
descriptor = "max"
radtype = "PAR"
totYrs = c(1997:2015)
ylbl = expression("PAR " ~ (mu ~ mol ~ photons ~ m^{-2} ~ s^{-1}))
clr = "blue"

group <- melt(sumfile,  id.vars = 'date', variable.name = 'series')
setnames(group, old = c('date','series','value'), new = c('Date','Year',radtype))
group$Date <- as.Date(group$Date)
# group <- na.omit(group) # uncommenting resolves error!
o <- order(group$Date)
lo <- loess(PAR ~ as.numeric(Date), span = 0.25, data=group)

plot(group$Date,group$PAR,pch=19,cex=0.1, col=clr,
     xlab ="Date",
     ylab = ylbl,
    main = paste('Loess curve for', descriptor, radtype, 'from', min(totYrs), 'to',
              max(totYrs), '\nmeasured at', codename, 'met',sep=' '))
lines(group$Date[o], lo$fitted[o], col='red', lwd=1)

Замена lines на points дает лучшее представление об ошибке

points(group$Date[o], lo$fitted[o], col='red', lwd=1)

Сюжет должен выглядеть примерно так:

loessErrorPlot

Фантомные точки кажутся артефактом NA в наборе данных.

Я создал цикл для проверки каждого отдельного года, который выявил больше ошибок.

for (i in totYrs) {
  tryCatch({         
    yval <- paste(radtype, i, descriptor,sep='_')

    sumfile$date <- as.Date(sumfile$date)
    lo_ <- eval(parse(text = paste("loess(", yval, "~ as.numeric(date),
                                 span = 0.25, data=sumfile)")))
    oo <- order(sumfile$date)
    plot(sumfile$date, eval(parse(text = paste("sumfile$",yval))),
         pch=19,cex=0.1, col=clr,
         xlab ="Date",
         ylab = ylbl,
         main = paste('Loess curve for', descriptor, radtype, 'measured at\n',
                      codename, 'met during', i, '/', i+1, 'field season',sep=' '))
    lines(sumfile$date[oo], lo_$fitted[oo], col='red', lwd=1)  
  }, error=function(e){print("One or more years was not plotted because there was no data")})
}

Цикл создает график для каждого года и показывает, как сглаживание кривой работает для одних лет, но не для других.

Параметр loess(y ~ x, na.action=na.exclude) не оказывает никакого влияния на окончательные результаты. Добавление group <- na.omit(group) к расплавленному df перед loess() устраняет ошибки для этого фрейма данных, но проблема, кажется, сохраняется при изучении отдельных лет. Вот один пример:

sumfile$date <- as.Date(sumfile$date)
no_na <- na.omit(subset(sumfile, select=c(date,PAR_2013_max)))
lo13 <- loess(PAR_2013_max ~ as.numeric(date), span = 0.25, data=no_na)
oo <- order(sumfile$date)
plot(sumfile$date, sumfile$PAR_2013_max)
lines(sumfile$date[oo], lo13$fitted[oo], col='red', lwd=1)

Любая помощь в определении решения для построения годовых кривых приветствуется.


r time-series plot loess
person ghostpuppy    schedule 25.05.2016    source источник

Ответы (1)


arrow_upward
0
arrow_downward

Я думаю, вы правы насчет того, откуда берутся эти «фантомные» точки. Вы должны иметь возможность опускать любые значения NA, вот пример с использованием ggplot2:

plot <- ggplot( data = group, aes( x = Date, y = PAR ) ) +
    geom_point( na.rm = TRUE ) +
    geom_smooth( method = "loess", span = 0.2, na.rm = TRUE )
plot

Это дает хорошую кривую для меня. Обратите внимание, что переменная «span» определяет уровень сглаживания функцией лёсса, поэтому настройте ее по вкусу или оставьте ее, чтобы принять сглаживание по умолчанию.

Это также работает с каждым годом отдельно:

plot <- ggplot( data = sumfile, aes( x = as.Date( date ), y = PAR_2013_max ) ) +
    geom_point( na.rm = TRUE ) +
    geom_smooth( method = "loess", span = 0.2, na.rm = TRUE )
plot
person rosscova    schedule 26.05.2016