海洋数据处理与可视化

前言
第1章 绪论
1.1 海洋资料在发展海洋科学中的重要意义
1.1.1 海洋资料是发展海洋科学的必要条件和重要基础
1.1.2 海洋资料是开发利用海洋所必需的科学依据
1.2 海洋水文资料的基本特点
1.2.1 海洋资料必须具备的属性
1.2.2 海洋（尤其浅海）水文要素随时间变化的显著性
1.2.3 海洋水文要素随空间变化的显著性
1.3 海洋资料的分类
1.3.1 按调查方式分类
1.3.2 按数据获取方法分类
1.3.3 按数理概念分类
1.4 海洋数据存储格式及读取方法
1.4.1 NetCDF格式
1.4.2 CSV格式
1.4.3 Excel格式
1.4.4 文本文件格式
1.4.5 mat格式
1.4.6 数据读取注意事项
1.5 海洋资料获取手段和分析技术的发展趋势
1.5.1 如何获取数据
1.5.2 常用数据中心
1.5.3 数据获取和分析技术的发展趋势
习题
第2章 海洋资料的质量控制和数据预处理
2.1 误差精度
2.1.1 测量误差
2.1.2 测量精度
2.2 近似数运算
2.2.1 近似数的截取方法
2.2.2 有效数字
2.2.3 近似数的运算
2.3 海洋现测资料的质量审查和质量控制
2.3.1 资料质量审查和质量控制的必要性
2.3.2 海洋观测资料中系统误差的处理
2.3.3 无效或缺失数据的判别及处理
2.3.4 异常值的判别及处理
2.4 数据预处理
2.4.1 数据匹配
2.4.2 网格重构
2.4.3 数据的标准化和归一化
2.4.4 数据的反标准化
2.4.5 海洋资料的内插
习题
第3章 海洋资料的统计特征量及统计检验
3.1 中心趋势统计量
3.1.1 均值
3.1.2 中位数
3.1.3 众数
3.1.4 分位数
3.2 变化幅度统计量
3.2.1 极差
3.2.2 距平
3.2.3 平均差
3.2.4 平均相对变率
3.2.5 方差与标准差
3.2.6 离差系数（变差系数）
3.3 分布特征统计量及正态分布检验
3.3.1 分布特征统计量
3.3.2 正态分布偏度和峰度检验
3.3.3 检验步骤
3.3.4 数据正态化变换
3.4 相关统计量及相关性检验
3.4.1 皮尔逊相关系数及其检验
3.4.2 自相关系数及其检验
3.4.3 关联度
3.5 统计检验与统计假设
3.5.1 概述
3.5.2 统计检验的一般流程
3.6 气候稳定性检验
3.6.1 u检验
3.6.2 t检验
3.6.3 x2检验
3.6.4 F检验
习题
第4章 回归分析
4.1 一元线性回归
4.1.1 一元线性回归方程的求解
4.1.2 线性回归方程的回归效果检验
4.1.3 回归系数与相关系数的关系
4.1.4 曲线直线化
4.1.5 曲线回归的检验
4.2 多元线性回归
4.2.1 多元线性回归的基本方法
4.2.2 主成分回归
4.2.3 特征根回归
4.2.4 阶段回归
4.2.5 逐步回归
4.2.6 双重筛选逐步回归
4.2.7 积分回归
4.2.8 最优子集回归
习题
第5章 海洋时间序列分析
5.1 气候变化趋势分析
5.1.1 线性倾向估计
5.1.2 累积距平
5.1.3 平滑方法
5.1.4 三次样条函数拟合
5.1.5 潜在非平稳气候序列趋势分析
5.1.6 变化趋势的显著性检验
5.2 气候突变检测
5.2.1 滑动t检验
5.2.2 克拉默（Cramer）法
5.2.3 山本（Yamamoto）法
5.2.4 曼一肯德尔（Mann-Kendall）法
5.2.5 佩蒂特（Pettitt）法
5.2.6 勒帕热（Le Page）法
5.3 气候序列周期提取方法
5.3.1 功率谱
5.3.2 最大熵谱
5.3.3 奇异谱分析
5.3.4 小波分析
习题
第6章 海洋变量场时空结构的分离
6.1 经验正交函数分解
6.1.1 构造变量场矩阵X
6.1.2 变量场资料的预处理
6.1.3 求解矩阵XXT的特征向量V和特征值A
6.1.4 对特征向量进行显著性检验
6.1.5 绘制出p个显著特征向量对应的模态分布图
6.1.6 计算出时间系数矩阵T
6.1.7 绘制时间系数图
6.1.8 计算方差贡献
6.2 扩展经验正交函数分解
6.2.1 计算步骤
6.2.2 计算结果分析
6.2.3 矢量经验正交函数分解
6.2.4 巴特沃斯带通滤波
6.3 旋转经验正交函数分解
6.3.1 方法概述
6.3.2 计算步骤
6.3.3 计算结果分析
6.4 主振荡型分析
6.4.1 计算步骤
6.4.2 计算结果分析
习题
第7章 数据可视化
7.1 软件
7.2 散点图
7.2.1 查看一维数据的大体分布状况
7.2.2 查看两变量关系及变量随时间的变化
7.2.3 查看三维数据的空间分布情况
7.2.4 可用于反演结果的验证
7.3 统计分布图
7.3.1 直方图
7.3.2 箱线图
7.3.3 饼状图
7.3.4 玫瑰图
7.3.5 T—S图
7.3.6 热图
7.4 回归分