[原创]Matlab气候突变检测程序合集（更新了）

sfhstcn2

    mutation_test这是一包代码，是基于《现代气候统计诊断与预测技术》（魏凤英）书中的气候突变检测一章的7种检测方法改写+编写的用于Matlab计算的代码。里面一共有8个function，都可直接调用，正好对应了书中的8种检验方法：
1 Movet  滑动t检验
2 Cramert  克拉默法
3 Yamamoto  山本法
4 MannKendall  M-K法
5 Pettitt  佩蒂特法
6 LePage  勒帕热法
7 BGSA  B-G分割算法
8 wvlt_trans 小波变换法
每个函数的介绍和用法都有精心撰写的详细注释，help 函数名 即可看到，不过由于想让程序更国（zhuang）际（bi）一点，因而注释都写成了英文。导入原序列后，每个程序都能算出用于检验的序列，还能直接画出检验图（当然如果不想画图，只要算出来的序列，可以把程序里面figure前面注释掉的return注释取消）。这里附一张B-G分割算法画的图。
    用法：下载->解压->放在某个路径下->set path->可以直接调用了。    这里补了一个我测试用的序列，比如对于BGSA，导入数据后输入：[ FLAGS ] = BGSA( year,zscore(series),.95,20 );
    当然，突变检验远不止这些方法，如果大家还有什么其它好的检验方法可以提在下面，附上链接什么的，有程序当然更好，我争取整合进来，壮大这一包代码。

    mutation_test_V2.0修改了之前的一些错误；增进了函数调用的灵活性（可以不必对所有输入的变量赋值，比如对于BGSA，直接[ FLAGS ] = BGSA( series );都行，程序会给这些参数赋上缺省值default。当然，具体设置视情况而定）；增加了小波变换突变点检测的程序。小波变换的函数是用的很经典的http://paos.colorado.edu/research/wavelets/上的。
    接下来再来个高级一点的，mutation_test_menu这包增加了一个可以做突变检验的下拉菜单（如图2所示）。设置好路径后，命令窗口输入mt_menu; 就出来了。直接点击操作就可以，很简单。弹出的对话框用于设置各种参数。（注意：在计算画图之前一定要将序列变量名赋成y，对应的时间变量名赋成x！）
    另外，大家是否发现右上角还多了个Image Saving菜单？那是保存图片用的，详细见贴：http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=56495

desertsky

sfhstcn2 发表于 2018-3-14 13:11
看了下，这个方法只寻找统计量“秩和”的最大值作为突变点，对于一些趋势变化不明显的序列确实是有可能出 ...

感谢楼主的无私奉献，有关pettitt的检验，发现用如下程序是可以的，但用您的程序是出现了如前两位所说的问题，即最后位是突变点而且通过了显著性检验，请明察，菜鸟小白，多拍砖 ：）
https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/60973-pettitt-change-point-test-for-univariate-time-series-data

凤舞天悠悠

楼主的pettitt检验最后一句写错了，应该是除以（N^3+N^2)

凤舞天悠悠

楼主的Pettitt test
t0 = find(s==kt0);


这句也写错了
应该这样：t0 = find(abs(s)==kt0);

sfhstcn2

漠小北 发表于 2019-2-17 13:21
哇，谢谢前辈解答，那如果我是想找突变点，就是变化趋势方向发生转变（由增加变为减少或者由减少变为增加 ...

可以对序列做个低通滤波，然后做一阶差分（相当于求一阶导），找到一阶差分后序列的等于或者最接近于0的点（f'(x)=0极值点）

sfhstcn2

漠小北 发表于 2019-2-15 15:10
前辈加楼主：

         您好！

不敢当不敢当。是这样子，是关于“突变检验”和“突变点”含义理解的问题，“突变点”并不是“序列趋势变化点f'(x)=0甚至f''(x)=0”，而是指的“序列出现了某种明显均值或者方差变化的地方”并且这种变化通过了检验的显著水平，因而“突变点”可能不是一点，甚至可能是一段。Pettitt检验你给的这个序列结果显示是2005年，P=0.0042，显著的；你做的t检验结果中2005年这点突变也是显著的。当然t检验结果显示后面那一段都是显著的，而Pettitt检验只有2005年这一点，这是由于两者算法本身的差异，Pettitt检验只给出了检验所计算的统计量中最大值所在处，并不能说明其它点就不是显著突变点。

青风海魅

zzcsunmoonstar 发表于 2018-7-25 21:04
构造的时间序列是一个很明显的先增后减突变，不知道为什么检测不出来？

M-K检验等属均值突变检验，建议采用滑动F检验或者改进的有序聚类分析等均方差突变检验方法，综合诊断突变点

jinjin

jinjin 发表于 2018-1-20 21:27
不好意思楼主 还想冒昧请教您  BG分割图中的阴影部分代表什么呢  还有Y轴代表统计量吗

不好意思楼主 自己重新看了程序，上面解释的很清楚  ，打扰了 ，y轴代表自己检测的原始数据，阴影代表突变密集区  

暖气团

我发过一个帖子，关于突变检测的，可惜是R语言的，搞得自己头大。附上链接
http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=49384

Sebastian

可以说非常牛逼了。

aas314

很国际的  赞  拜服

看云淡风清

好东西，感谢lz分享！

测绘

感谢楼主分享

qxtlyf

感谢楼主分享

Angelfish

感谢楼主分享

逸乘风

非常牛逼了。

liujunjie

赞！