R语言是一种开源的统计计算和图形展示编程语言,专为数据分析、统计建模和数据可视化而设计,具有丰富的统计函数库、强大的绘图能力以及活跃的社区支持,广泛应用于学术研究、商业分析和数据科学领域。
📊 丰富的地学应用资源
在地学领域,R语言提供了大量专门的数据处理和绘图包,涵盖了地学空间数据、时空数据等多方面内容。R语言官网还设有专题,专门介绍其在水文数据和模拟应用中的强大功能。
🌡 聚焦气象水文分析
本教程专注于R语言在气象水文领域的应用,贯穿从数据获取到分析制图的全流程。我们将从多个角度深入讲解R语言在气象水文数据分析及图形绘制中的使用技巧,并通过大量实例展示典型R语言包的具体应用。
💡 全面掌握R语言基础
为了更好地掌握R语言,本教程详细介绍了其安装、使用、编程方法,以及独特的语法和用法。无论是初学者还是有一定基础的研究人员,都能从中受益。
🚀 助力科研与学习
通过本教程,学习者将深入了解R语言在数据分析和人工智能中的具体应用,为今后的科研工作、学习和进一步研究打下坚实的基础。
R简介与R在气象水文中的应用
R语言与R软件简介
R在各行业的应用
R与其他语言的比较及其在数据分析与作图上的优势
R在地学中的应用以及R在气象水文中的应用
出发之前——用什么来同时记录我们的数据、代码及结果——Rmd与knitr
讲解一种方便的理念——ReproducibleResearch和Rmd及knitr
“原始数据保平安”与R-Rmd、Python-Jupyter
Rmd的适用范围:笔记、PPT、互动网页、报告、论文
Rmd知识讲解:结构、用法
Rmd导出为PDF、Word、HTML:knitr、officedown
开始出发——R及相关开发环境的安装、配置
R-core软件和R开发环境及下载安装
R软件在不同平台的下载
Rstudio软件讲解
VisualStudioCode等编辑器中的R开发环境
R包的基础结构与包的安装
研究区域的探索——R绘图知识讲解与区域地形和站点分布的汇制
R绘图中的“设备”与绘图包
R绘图中的“设备概念”与R画图方法,一张图的基本组成部分
R绘图的基础包,常用命令,注意事项
常见不同图形类型的绘制
区域地形图与区域内观测站点分布图的汇制
气象数据的准备——R程序
R编程语言的语法讲解与数据读写
一个典型R程序的组成部分
R中的基本数据类型及其与其他语言的差异
R中的结构与分支,R中的循环,以及不推荐R循环
文件的读写,典型气象数据的读取(站点数据、再分析数据、模式数据,txt文件、netcdf文件)
气象数据的探索——R数据分析与绘图
R数据分析的基本包以及常用气象、气候数据处理,图形汇制的进阶
常用数据处理包及函数:mean、rmse、sd、cor等
统计方法:回归分析、极值分析、主成分分析、小波分析等
气候数据处理;气候均一性分析;极端气候指数的计算;SPEI计算等
气象水文数据降尺度与插值等
水文模型的运行——R编程的高级知识及常见数据格式
R与水文变量计算、模型;掌握R的“类”、DataFrame、%>%管道等
R来计算水文变量:计算Evapotranspiration的21种方法等
用R实现的水文模型:物理模型及统计模型;BigLeaf、RHMS、TOPMODEL等
R中的“类”的概念及其应用;%>%管道概念
DataFrame以及R中的基本数据
常用的数据处理函数,常见数据的读写地学常见数据的读写及处理
气象水文结果分析——R绘图的高阶,以及一些常用气象水文图形的汇制
气象水文结果的更多分析;R汇制复杂的图形等
高质量绘图的基本常识
特殊图形的汇制方法:如等值线图、3D图、Taylor图
时间序列与水文过程线图的汇制
带地图的图形汇制,从基础到交互式地图
其他多种图形:heatmap、相关系数矩阵图等
最终呈现——从过程笔记到实验报告、学术论文、网站呈现
最终结果的呈现,与R在气象水文中的更多应用与举例
从Rmd到最终的结果:网页html文件、Word、PPT、PDF、矢量图
R与Python、Fortran、Cpp、Julia等语言的互操作
人工智能及其他
更多应用及举例
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