如何在R中计算风向平均值？

Question

我有一个数据集，其中包含风向向量，如下所示：

wdir <- c(296.9, 215.2, 204.8, 110.8, 287.6, 203.4, 253.1, 46.0, 298.8,  62.8, 183.4, 62.3,
          44.3, 97.6, 78.6, 125.6, 116.9, 121.0, 111.2, 335.8, 287.4, 51.7, 232.6, 265.5,
          269.7, 20.5, 17.0, 310.8)

标量值以度为单位。

我如何计算平均风向？

- KS Lee

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mean(wdir) 意味着什么？ - thothal

请参考以下内容：这可能会有帮助。 - germcd

好的，请提供需要翻译的上下文，以便我更好地理解这句话。 - germcd

Answer 1

这可以使用circular包来完成。

要获得 45 和 315 的平均值，您可以使用：

library(circular)
mean(circular(c(pi/4,7*pi/4)))
#Circular Data: 
#Type = angles 
#Units = radians 
#Template = none 
#Modulo = asis 
#Zero = 0 
#Rotation = counter 
#[1] -1.570092e-16

它不精确地等于0的原因是由于R中的浮点数精度问题。

要获取wdir的平均值，您可以使用：

mean(circular(wdir, units = "degrees"))
#Circular Data: 
#Type = angles 
#Units = degrees 
#Template = none 
#Modulo = asis 
#Zero = 0 
#Rotation = counter 
#[1] 41.05411

另一个例子：

mean(circular(c(7*pi/2,pi/4, pi/2, 7*pi/2 )))
#Circular Data: 
#Type = angles 
#Units = radians 
#Template = none 
#Modulo = asis 
#Zero = 0 
#Rotation = counter 
#[1] -0.3926991

- germcd

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谢谢您的评论。我有一个额外的问题。这是按小时计算的数据，我想计算每天、每6小时序列等各种时间间隔的平均值。我该怎么做？ - KS Lee

@LeeKi-Seop 这个链接或许可以帮到你：https://dev59.com/E4Hba4cB1Zd3GeqPSITO。如果你有可重现的数据，也可以提出另一个问题来获得帮助。 - germcd

这是一个很好的解决方案，但请注意 mean(circular(data)) 将计算答案作为围绕圆圈从零旋转，在正向上到180和负向下到-180。您需要将360添加到仅负值以获得0到360的答案。 - Nat

Answer 2

你不能简单地平均风向，需要每个方向的速度，并通过速度计算矢量形式下的平均值。另一种方法是将风速和方向转换为u和v分量，然后分别对u和v取平均值，再计算速度和方向。风速= sqrt（u^2+v^2）；风向= atan2 (u，v)*(180/pi)+180

- Alessio Golzio

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如果你只有风速和风向，但不知道u和v分量，你会如何处理？ - philiporlando