请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
爱气象,爱气象家园! 

气象家园

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

新浪微博登陆

只需一步, 快速开始

搜索
查看: 20988|回复: 35

PCA(主成份)与EOF(经验正交函数)的异同及SAS软件实现

[复制链接]

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 00:04:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

登录后查看更多精彩内容~

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册 新浪微博登陆

x
本帖最后由 hillside 于 2013-7-20 06:16 编辑

      对气象学中常用的PCA(主成份)与EOF(经验正交函数),有人认为基本相同,有人认为存在差异。现附上二篇文献以供参考。      《主成分分析与经验正交分解的SAS软件用法,气象内容居多,提到PCA与EOF的差异)》比较详细地介绍了SAS软件的实现方法。

一、持基本相同说——“经验正交函数( EOF) 分解(主成分分析的另一种提法)”

                                                                   一篇介绍摘录--------     2.2 地学其他分支中的应用  
    主成分分析在地学分支——气象学的研究中应用最为广泛, 主成分分析在20世纪50年代由Lorenz引入气象学研究(铃木荣一1968[ 36] ), 随着随后的计算机技术的发展,该方法在气候研究中大量应用, 逐渐成为气象学研究的一种基本方法, 通过与其他数学方法的结合(如因子分析等) 和多年的完善逐步形成一个完整的方法体系—— 经验正交函数( EOF) 分解(主成分分析的另一种提法)。这个方法衍生出了扩展经验正交函数分解( EEOF: Weare and N asstrim 1982 [ 37 ] )、旋转经验正交函数分解( REOF)、复经验正交函数分解( CEOF: Rasmusson e.t a.l 1981[ 38] )、主振荡型分析( POP:H asse lmann e.t a.l 1988[ 39] )、循环稳态主振荡型分析( B lum entha l1991[ 40] )、复主振荡型分析( CPOP: Storch 1988[ 41] ) 等分支。这些方法对于克服传统主成分的局限性起到了积极作用, 得到的空间分布结构清晰, 可以很好的反映地域变化和地域间的相关分布状况, 同时取样误差也减小(魏风英1999[ 9 ] )。同时, 经过多年的发展分解矩阵算法有了改进, 使得该方法占用的计算资源更加少, 为主成份分析方法的普及奠定了基础。气象学家把这些方法广泛应用到实际时空资料的处理中, 把时空多维的物理量场分解为空间场和时间场两个部分, 从而使得这些物理量的主要性质突出, 有利于挖掘自然现象的内在特性。


二、存在一定差异说
1.                  一篇文献摘录———气候统计专家丁裕国《EOF在大气科学研究中的新进展》《气象科技》 1993年03期
                                                                                       (全文见附件)

未命名.JPG


2.                                                             一份资料的介绍——  5.5   经验正交函数分解
    经验正交函数分解也称为经验正交分解或自然正交分解,其算法类似主成分分析,但含义不同,分析方法不同。主成分分析是对随机向量作分析,而经验正交函数分解是对确定性变量进行分析。由于经验正交函数分解在气象上的用途较大,在气象上称为EOF方法,见吴洪宝(2005)。
    对气象要素场的分解,目前已有多种方法,如谐波分析、球函数分解、Chebixief分解。与它们相比,经验正交函数分解更有其优越性。(1)没有固定的函数形式,因而不需许多数学假设,更易符合实际。(2)能在不规则分布站点使用。(3)既可以在空间不同点进行分解,也可在同一站点对不同时间点分解,也可对同一站点不同要素做分解。
    为了便于叙述经验正交分解,我们举不同站点,不同时间气温的例5.12和例5.13作为例子;容易看出气温可换为任何其他指标,站点这一属性变量也可换为别的属性变量,如例5.14中换为害虫的品种。

     由以上不同来源文献的比较分析可以看出,PCA是更为广义的数学概念,因而也包括更加丰富的内容,EOF仅是其中的一部分而已。


主成分分析_PCA_在地学研究中的应用进展(据称与EOF基本相同).pdf

300.61 KB, 下载次数: 142, 下载积分: 金钱 -5

主成分分析与经验正交分解的SAS软件用法,气象内容居多,提到PCA与EOF的差异).doc

1.13 MB, 下载次数: 332, 下载积分: 金钱 -5

EOF在大气科学研究中的新进展_丁裕国.caj

5.51 MB, 下载次数: 132, 下载积分: 金钱 -5

密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 00:51:35 | 显示全部楼层
感谢分享,一直以为eof与pca相同
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 08:45:06 | 显示全部楼层
我喜欢软件用法,呵呵,最近正好要写文章
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 10:10:10 | 显示全部楼层
好好研究研究,以前还真不知道他们之间的差别
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 10:26:45 | 显示全部楼层
大家看一下吴红宝老师的那本书就详细的介绍了PCA和EOF的区别!
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 12:04:59 | 显示全部楼层
我问了一下,SAS正版软件卖价1.6万,或许更贵,哪里有可用的SAS软件?
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-6-19 12:35:32 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-8-26 09:25:42 | 显示全部楼层
个人认为是一回事儿,只是不同领域有不同的名称。
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-9-17 21:12:30 | 显示全部楼层
、正在看。谢谢分享
密码修改失败请联系微信:mofangbao

新浪微博达人勋

发表于 2013-10-19 11:19:31 | 显示全部楼层
不错
密码修改失败请联系微信:mofangbao
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册 新浪微博登陆

本版积分规则

Copyright ©2011-2014 bbs.06climate.com All Rights Reserved.  Powered by Discuz! (京ICP-10201084)

本站信息均由会员发表,不代表气象家园立场,禁止在本站发表与国家法律相抵触言论

快速回复 返回顶部 返回列表