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 楼主 |
发表于 2012-10-17 09:21:23
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river 发表于 2012-10-17 08:37  
代码贴出来看呗,没多少钱下载唉  
c!输入的有:                                                                  ! 
c!    1.RH(nn,mm),需作旋转EOF的矩阵,注意nn代表时间,mm代表站点或格点;         ! 
c!    2.NP(整型):需要作旋转EOF的特征向量的个数;(一般对RH作EOF后由一定        ! 
c!               的规则来确定;                                               ! 
c!输出的有:                                                                  ! 
c!    1.对RH作EOF的特征值和方差贡献;                                         ! 
c!    2.对RH作EOF的特征向量和时间系数;                                       ! 
c!    3.选择前NP个特征向量作旋转EOF的特征向量和时间系数;                     ! 
c!    4.旋转前后主分量的相关矩阵;                                            ! 
c!---------------------------------------------------------------------------! 
C 需修整的语句的前一行用‘!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!’做标记 
      PROGRAM reof 
      parameter(nn=30,mm=115680) 
      parameter(np=10) 
      DIMENSION RH(nn,mm),B(nn,np),reco(nn,mm) 
      DIMENSION A(mm,mm),V(mm,mm),RAMDA(mm),RC(np,np),X(nn),Y(nn),h(mm), 
     &          MX(mm),XW(mm),RR(np,np),ST(np) 
      DIMENSION U(mm),VR(mm),WT(mm),WK(mm),WBT(nn),WBK(nn) 
      DIMENSION VRLV(60) 
      INTEGER T,K 
C  数组Mx、rh、lon、lat都是实型数组 
 
      REAL MX,rh 
        real lon(mm),lat(mm) 
        real zero(nn) 
        real stid(mm,2) 
 
        character*8 id(mm) 
        data zero/nn*0.0/  
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!         
      OPEN(12,FILE='D:\model\CFSR\REOF\reof.txt')  !旋转EOF的结果输出 
        open(13,file='D:\model\CFSR\REOF\480x241.dat')!lon lat 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
        open(14,file='D:\model\CFSR\REOF\tzxl5.grd',form='binary')!旋转EOF的结果t 
c        zxl输出 
c!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
      open(11,file='D:\model\CFSR\REOF\springchina8110.grd',form='binary 
     &')    
c  按年读取原始资料 
      do it=1,nn 
        read(11)(rh(it,i),i=1,mm)  
         end do 
 
        close(11) 
        print*,rh 
         
ccccc 
c682   format(1x,'original data')                               !                           ! 
        CALL STANDARD(NN,MM,RH) 
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 
c       原始资料                                                          c 
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCccccccccccccccccccccccccccccccccccCCCCC 
cccc        !输出原始资料的标准化资料 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
      open(16,file='D:\model\CFSR\REOF\bzh.txt')   
      do   786 i=1,nn 
c      write(12,683) j 
 786  write(16,1686) (rh(i,j),j=1,mm) 
1686  format(115680f6.2)                            !按格点数目改动 
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 
      rnn=real(nn) 
      DO 12 J=1,mm 
      DO 12 J1=1,mm 
        A(J,J1)=0.0 
        DO 13 I=1,nn 
 13     A(J,J1)=A(J,J1)+RH(I,J)*RH(I,J1)/rnn 
 12   continue 
      write(12,101) 
      write(12,102) ((A(i,j),j=1,mm),i=1,mm) 
101   format(/1x,'原始资料的相关矩阵A') 
102   format((1X,115680f6.2))                       !按格点数目改动 
      sum=0.0          
      do 80 k=1,mm 
          sum=sum+A(k,k) 
80        continue 
      write(12,103) sum 
 103  format(1x,' 相关矩阵A的维数 ==',f15.4) 
      call jcb(mm,a,v,0.00001) 
      call jcb1(mm,a,v) 
      write(12,104) 
      write(12,204)(a(i,i),i=1,mm) 
 104  format(//1x,' Eigenvalue(lambad)') 
 204  format((1x,4f20.12)) 
      do 145 i=1,mm 
 145  ramda(i)=a(i,i) 
c      write(12,104) ramda 
      sum2=0.0 
      do 222 k=1,mm 
 222  sum2=sum2+A(k,k) 
      write(12,106) sum2 
      write(12,909) 
909   format(/3x,'特征值的总和必须等于相关矩阵A的维数!') 
      err=abs(sum-sum2) 
      if(err.lt.0.001) write(12,681) err 
      if(err.ge.0.001) write(12,482) err 
 681  format(//1x,' ok 1  err= ',f9.4) 
 482  format(//1x,' in error  err= ',f9.4) 
 106  format(1x,'THE SUM OF LAMBAD',f12.4) 
      do 25 k=1,mm 
 25   mx(k)=100.0*a(k,k)/sum 
      write(12,108) 
      write(12,208) mx 
 108  format(//1x,'The percentage of lambad') 
 208  format((1x,10f8.2)) 
      do 112 j=1,np 
      write(12,110) j 
c        write(*,'(10f8.3)')(v(i,j),i=1,mm) 
 112  write(12,210) (v(i,j),i=1,mm) 
 110  format(1x,'旋转前的特征向量或荷载.order:',I3) 
 210  format((1x,10f8.3)) 
      do 50 it=1,nn 
      do 47 jj=1,mm 
  47  xw(jj)=rh(it,jj) 
      do 50 j=1,mm 
      rh(it,j)=0.0 
      do 54 k=1,mm 
  54  rh(it,j)=rh(it,j)+xw(k)*v(k,j) 
  50  continue 
      do 400 j=1,np 
      write(12,125) j 
400   write(12,805) (rh(i,j),i=1,nn) 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
      open(33,file='D:\model\CFSR\REOF\unrottzxl.grd',form='binary') 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
        open(44,file='D:\model\CFSR\REOF\unrotsjxs.grd',form='binary') 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
        open(55,file='D:\model\CFSR\REOF\unrottzxl.txt') 
        read(13,*)((stid(i,j),j=1,2),i=1,mm) 
c 下面是按站点资料的方式存取 
        tim=0.0 
        do 97, i=1,mm 
        id(i)=char(i) 
        lat(i)=stid(i,1)  !!!纬度 第一列 
        lon(i)=stid(i,2)  !!!经度 第二列 
        tim=0.0 
        nlev=1 
        nflag=1 
        write(33)id(i),lat(i),lon(i),tim,nlev,nflag,(v(i,j),j=1,np) 
97        continue         
        nlev=0 
        write(33)id(i-1),lat(i-1),lon(i-1),tim,nlev,nflag 
        do i=1,mm 
        write(55,'(i8,28f8.3)')i,lat(i),lon(i),(v(i,j),j=1,np) 
        enddo 
        write(44)((rh(i,j),j=1,np),zero(i),i=1,nn) 
        close(13) 
        close(33) 
        close(44) 
        close(55) 
 
cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 
C      未旋转前时间系数                C 
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
      open(18,file='D:\model\CFSR\REOF\unrot_time.txt') 
      do   787 i=1,nn 
 787  write(18,1688)i+1950,(rh(i,j),j=1,np) 
1688  format(i4,10f8.3) 
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 
125   format(/1x,'旋转前的时间系数(PC).order',i3) 
      do 772  j=1,mm 
      do 772  it=1,nn 
      reco(it,j)=0.0 
      do 773  k=1,mm 
773   reco(it,j)=reco(it,j)+v(j,k)*rh(it,k) 
772   continue 
      write(12,982) 
c 按站输出重构的资料序列 
      do   986 j=1,mm 
      write(12,683) j 
 986  write(12,686) (reco(i,j),i=1,nn) 
982   format(/1x,'Reconstructed data(for inspect)   ') 
683   format(1x,'Number station',i3)                           
686   format((1x,10f8.2))                           
      write(12,238) 
 238  format(//3x,'To inspect perpendicularty and variance of PC') 
      write(12,258) 
258   format(/1X,'The covariance martix of first NP principal companent 
     *:') 
      do 234 j1=1,np 
      do 234 j2=1,np 
      rr(j1,j2)=0.0 
      do 235 it=1,nn 
      rr(j1,j2)=rr(j1,j2)+rh(it,j1)*rh(it,j2)/rnn 
 235  continue 
 234  continue 
      do  366 j1=1,np 
 366     write(12,266) (rr(j1,j2),j2=1,np) 
 266  format(3x,10f8.3) 
      write(12,269) 
      write(12,469) 
      write(12,669) 
      write(12,869) 
 269  format(//4x,'Variance of each time coefficient(PC) must be equal') 
 469  format(/1x,'to corresponding eigenvalue.') 
 669  format(/4x,'The covariance between PC each other must be equal ') 
 869  format(/1x,' to zero.') 
C 以下就是因子分析和旋转主成分分析部分 
c 
ccccccccccccccccccccccccccccccccc  
      DO 333 J=1,np 
      DO 333 I=1,mm 
      V(I,J)=V(I,J)*SQRT(RAMDA(J)) 
 333  CONTINUE 
      write(12,782) 
 782  format(//1x,' ok 2') 
      do 321 j=1,np 
      do 323 i=1,mm 
 323  a(i,j)=v(i,j) 
      do 325 it=1,nn 
 325  rh(it,j)=rh(it,j)/sqrt(ramda(j)) 
 321  continue 
      do 20 i=1,mm 
      H(I)=0.0 
      do 21 j=1,np 
 21   H(i)=H(i)+A(i,j)**2 
 20   continue 
      do 23 i=1,mm 
 23   h(i)=sqrt(h(i)) 
      do 702 j=1,np 
      st(j)=0.0 
      do 703 i=1,mm 
 703  st(j)=st(j)+a(i,j)**2 
 702  continue 
      su=0.0 
      do 704 j=1,np 
 704  su=su+st(j) 
      write(12,801) 
 801  format(/1x,'Sum of squared element of each colum of the loading 
     *martix(first NPcolum)') 
      write(12,805) st 
 805  format((1x,10f8.3)) 
      write(12,901) 
 901  format(/1x,'Sum of squared element of first NP colum of loading 
     &matrix') 
      write(12,905) su 
 905  format((1x,f12.3)) 
      do 346 j=1,np 
      do 346 it=1,nn 
 346  b(it,j)=rh(it,j) 
      lll=0 
      vrlv0=0.0 
      do 230  k=1,np 
      g1=0.0 
      g2=0.0 
      do  434  i=1,mm 
      g1=g1+(a(i,k)**2/h(i)**2)**2/real(mm) 
 434  g2=g2+(a(i,k)**2/h(i)**2)/real(mm) 
      g2=g2**2 
      vrlv0=vrlv0+g1-g2 
 230  continue 
 800  continue 
      do 505 t=1,np 
      do 505 k=1,np 
      if(t.ge.k) goto 505 
      call rot(a,b,h,t,k,mm,nn,np,u,vr,wt,wk,wbt,wbk) 
 505  continue 
      lll=lll+1 
      vrlv(lll)=0.0 
      do 530  k=1,np 
      g1=0.0 
      g2=0.0 
      do  534  i=1,mm 
      g1=g1+(a(i,k)**2/h(i)**2)**2/real(mm) 
 534  g2=g2+(a(i,k)**2/h(i)**2)/real(mm) 
      g2=g2**2 
      vrlv(lll)=vrlv(lll)+g1-g2 
 530  continue 
      if(lll.lt.2) goto 800 
      ci=(vrlv(lll)-vrlv(lll-1))/vrlv0 
      if(ci.lt.0.01) goto 600 
      if(lll.ge.52) goto 600 
      goto 800 
 600  continue 
      write(12,538) 
      write(12,549) 
      write(12,539) vrlv0,(vrlv(k),k=1,lll) 
 538  format(//1x,'Sum of variance of squared element of each colum of 
     & rotated loding martix ') 
 549  format(1x,'at each circulation') 
539   format((1x,10f8.3)) 
      do 802 j=1,np 
      st(j)=0.0 
      do 803 i=1,mm 
 803  st(j)=st(j)+a(i,j)**2 
 802  continue 
      su=0.0 
      do 804 j=1,np 
 804  su=su+st(j) 
      write(12,701) 
 701  format(/5x,'Sum of squared element of each of the first NP rotated 
     * loading vector') 
      write(12,806) st 
 806  format((1x,10f12.5)) 
 
      write(12,472) 
 472  format(/1x,'Sum of squared element of rotated loading matrix') 
      write(12,806) su 
      do 971 j=1,np 
      write(12,117) j 
 971  write(12,805) (a(i,j),i=1,mm) 
 117  format(1x,'旋转后的荷载(ROTATED LOADING VECTOR, 
     *简称RLV) ordre:',i3) 
cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 
C      旋转后时间系数                    C                    
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
      open(2,file='D:\model\CFSR\REOF\rot_time.txt') 
        do 401 i=1,nn 
          write(2,809)(b(i,j),j=1,np) 
401        continue 
809   format(10f8.3) 
      close(2) 
        close(18) 
      do 906 j=1,np 
      write(12,127) j 
 906  write(12,805) (b(i,j),i=1,nn) 
 127  format(/1x,'旋转主分量(RPC).order:',i3) 
      do 945 i=1,np 
      do 945 j=1,np 
      do 966 it=1,nn 
      x(it)=rh(it,i) 
 966  y(it)=b(it,j) 
 945  rc(i,j)=sokan(nn,x,y) 
      write(12,888) 
888   format(//1X,'旋转前后主分量的相关距阵') 
      do 977 i=1,np 
 977  write(12,988) (rc(i,j),j=1,np) 
ccccccccccc 
 988  format((1X,10f6.2)) 
      close(12) 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
        open(444,file='D:\model\CFSR\REOF\sjxs.grd',form='binary') 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 
            open(888,file='D:\model\CFSR\REOF\tzxl.txt') 
ccccccccccccccccccccccc 
        tim=0.0 
        do 100 i=1,mm 
        tim=0.0 
        nlev=1 
        nflag=1 
        write(14)id(i),lat(i),lon(i),tim,nlev,nflag,(a(i,j),j=1,np) 
100        continue         
        nlev=0 
        write(14)id(i-1),lat(i-1),lon(i-1),tim,nlev,nflag 
        do i=1,mm 
        write(888,'(i8,28f8.3)')i,lat(i),lon(i),(a(i,j),j=1,np) 
        enddo 
        write(444)((b(i,j),j=1,np),zero(i),i=1,nn) 
        close(444) 
        close(14) 
        close(777) 
        close(888) 
      end 
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc 
c**************************************************************************** 
      function sokan(n,xx,yy) 
      dimension xx(n),yy(n) 
      sx=0.0 
      sy=0.0 
      sxy=0.0 
      sxx=0.0 
      syy=0.0 
      do 10 i=1,n 
      sx=sx+xx(i) 
      sy=sy+yy(i) 
      sxy=sxy+xx(i)*yy(i) 
      sxx=sxx+xx(i)**2 
      syy=syy+yy(i)**2 
 10   continue 
      fn=real(n) 
      xmean=sx/fn 
      ymean=sy/fn 
      sokan=(sxy-fn*xmean*ymean)/ 
     1(sqrt(sxx-fn*xmean**2)*sqrt(syy-fn*ymean**2)) 
      return 
      end 
c**************************************************************************** 
      subroutine rot(a,b,h,t,k,mm,nn,np,u,vr,wt,wk,wbt,wbk) 
      dimension A(mm,mm),B(nn,np),H(mm),U(mm),VR(mm),WT(mm),WK(mm), 
     1WBT(nn),WBK(nn) 
      integer t,k 
      do 25 i=1,mm 
      u(i)=(a(i,t)/h(i))**2-(a(i,k)/h(i))**2 
 25   vr(i)=2.0*(a(i,t)/h(i))*(a(i,k)/h(i)) 
      c=0.0 
      d=0.0 
      s=0.0 
      g=0.0 
      do 30 i=1,mm 
      c=c+(u(i)**2-vr(I)**2) 
      d=d+2.0*u(i)*vr(i) 
      s=s+u(i) 
 30   g=g+vr(i) 
      tg1=d-2.0*s*g/mm 
      tg2=c-(s**2-g**2)/mm 
      fi=atan2(tg1,tg2)/4.0 
      do 75 i=1,mm 
      wt(i)=a(i,t) 
 75   wk(i)=a(i,k) 
      do 84 kk=1,nn 
      wbt(kk)=b(kk,t) 
 84   wbk(kk)=b(kk,k) 
      do 78 i=1,mm 
      a(i,t)=wt(i)*cos(fi)+wk(i)*sin(fi) 
 78   a(i,k)=wt(i)*(-sin(fi))+wk(i)*cos(fi) 
      do 89 it=1,nn 
      b(it,t)=wbt(it)*cos(fi)+wbk(it)*sin(fi) 
 89   b(it,k)=wbt(it)*(-sin(fi))+wbk(it)*cos(fi) 
      return 
      end 
c************************************************************************** 
c m是站点数目 
      subroutine jcb1(m,a,s) 
      dimension a(m,m),s(m,m) 
      do 20 i=1,m-1 
      w=a(i,i) 
      k=i 
      do 30 j=i+1,m 
      if(a(j,j).le.w) go to 30 
      W=A(J,J) 
      K=J 
 30   CONTINUE 
      A(K,K)=A(I,I) 
      A(I,I)=W 
      DO 70 L=1,m 
      W1=S(L,I) 
      S(L,I)=S(L,K) 
      S(L,K)=W1 
 70   CONTINUE 
 20   CONTINUE 
      RETURN 
      END 
 
C*************************************************************************** 
      SUBROUTINE JCB(M,A,S,EPS) 
      DIMENSION A(M,M),S(M,M) 
      DO 30 I=1,M 
      DO 30 J=1,I 
      IF(I-J)20,10,20 
 10   S(I,J)=1.0 
      GO TO 30 
 20   S(I,J)=0.0 
      S(J,I)=0.0 
 30   CONTINUE 
      G=0.0 
      DO 40 I=2,M 
      I1=I-1 
      DO 40 J=1,I1 
 40   G=G+2.0*A(I,J)*A(I,J) 
      S1=SQRT(G) 
      S2=EPS/FLOAT(M)*S1 
      S3=S1 
      L=0 
 50   S3=S3/FLOAT(M) 
 60   DO 130 IQ=2,M 
      IQ1=IQ-1 
      DO 130 IP=1,IQ1 
      IF(ABS(A(IP,IQ)).LT.S3) GO TO 130 
      L=1 
      V1=A(IP,IP) 
      V2=A(IP,IQ) 
      V3=A(IQ,IQ) 
      U=0.5*(V1-V3) 
      IF(U.EQ.0.0) G=1. 
      IF(ABS(U).GE.1E-10) G=-SIGN(1.,U)*V2/SQRT(V2*V2+U*U) 
      ST=G/SQRT(2.*(1.+SQRT(1.-G*G))) 
      CT=SQRT(1.-ST*ST) 
      DO 110 I=1,M 
      G=A(I,IP)*CT-A(I,IQ)*ST 
      A(I,IQ)=A(I,IP)*ST+A(I,IQ)*CT 
      A(I,IP)=G 
      G=S(I,IP)*CT-S(I,IQ)*ST 
      S(I,IQ)=S(I,IP)*ST+S(I,IQ)*CT 
 110  S(I,IP)=G 
      DO 120 I=1,M 
      A(IP,I)=A(I,IP) 
 120  A(IQ,I)=A(I,IQ) 
      G=2.*V2*ST*CT 
      A(IP,IP)=V1*CT*CT+V3*ST*ST-G 
      A(IQ,IQ)=V1*ST*ST+V3*CT*CT+G 
      A(IP,IQ)=(V1-V3)*ST*CT+V2*(CT*CT-ST*ST) 
      A(IQ,IP)=A(IP,IQ) 
 130  CONTINUE 
      IF(L-1)150,140,150 
 140  L=0 
      GOTO 60 
 150  IF(S3.GT.S2)GOTO 50 
      RETURN 
      END 
 
C************************************************************************** 
c       subroutine coff(x,y,n0) 
c         real x(n0),y(n0) 
c       ax=0 
c         ay=0 
c         xy=0 
c         xx=0 
c         yy=0                                         
c         do 11 i=1,n0 
c         ax=ax+x(i) 
c         ay=ay+y(i) 
c         xy=xy+x(i)*y(i) 
c         xx=xx+x(i)**2 
c         yy=yy+y(i)**2 
c11     continue 
c         ax=ax/n0 
c         ay=ay/n0 
c         if((yy-n0*ay**2).eq.0)then 
c         r=0.0 
c         else 
c         r=(xy-n0*ax*ay)/(sqrt(xx-n0*ax**2)*sqrt(yy-n0*ay**2)) 
c         endif 
c        write(*,*)r 
c        end 
C 
        subroutine standard(n,m,x)   !m为格点数,n为时间长度 
        dimension x(n,m) 
        do j=1,m 
          ave=0.0 
          do i=1,n 
            ave=ave+x(i,j)/float(n) 
          enddo 
          xigma=0.0 
          do i=1,n 
            xigma=xigma+(x(i,j)-ave)**2/float(n) 
          enddo 
          xigma=sqrt(xigma) 
          do i=1,n 
            x(i,j)=(x(i,j)-ave)/xigma 
          enddo 
        enddo 
        end 
 
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