13.1 filter1d

官方文档:filter1d
简介:对1D表数据做时间域滤波

该模块用于对多列时间序列数据做时间域滤波。用户需要指定哪一列数据代表时间（即自变量）。若输入的时间序列是等间隔且无间断或outliers则滤波速度较快。对于有间断的不等间隔数据，需要使用 -L 、 -Q 、 -S 选项。

13.1.1 必选选项

-F<type><width>[<mode>][+h]

设置滤波器类型

滤波器分为两大类，卷积滤波器和非卷积滤波器。 <type> 用于指定滤波器类型， <width> 指定滤波器宽度（单位与时间数据相同）。

对于卷积滤波器， <type> 可以取：

  • b Boxcar: All weights are equal
  • c Cosine Arch: Weights follow a cosine arch curve
  • g Gaussian: Weights are given by the Gaussian function
  • f Custom: Instead of width give name of a one-column file with your own weight coefficients.

对于非卷积滤波器， <type> 可以取：

  • m Median: Returns median value
  • p Maximum likelihood probability (a mode estimator): Return modal value. If more than one mode is found we return their average value. Append - or + to the filter width if you rather want to return the smallest or largest of the modal values.
  • l Lower: Return the minimum of all values.
  • L Lower: Return minimum of all positive values only.
  • u Upper: Return maximum of all values.
  • U Upper: Return maximum or all negative values only.

大写的 B|C|G|M|P|F will use robust filter versions, i.e., replace outliers (2.5 L1 scale off median) with median during filtering.

In the case of L|U it is possible that no data passes the initial sign test; in that case the filter will return 0.0.

该模块默认对数据进行低通滤波，加上 +h 选项则对数据进行高通滤波。

13.1.2 选项

-D<increment>
当输入的时间序列是不等间隔采样时，需要使用该选项。 <increment> 为输出数据的分辨率，所有横坐标（时间）都会被rounded off到 <increment> 的整数倍。当然，也可以使用 sample1d 对时间序列做重采样。
-E
输出时间序列的首尾端数据。默认情况下，首尾两端都会丢失半滤波器宽度的数据点
-I<ignore_val>
若输出数据等于 <ignore_val> ，则设置其值为NaN
-L<lack_width>
检查数据间断。若输入数据存在超过 <lack_width> 的间断，则该数据点不输出值。
-N<t_col>
指定哪一列数据包含自变量（即时间）。默认值为0，即第一列。
-Q<q_factor>

检查输出值的质量因子。

<q_factor> 的取值为0到1，若某点的卷积的平均权重小于 <q_factor> ，则该点的输出会被压制。

-S<symmetry_factor>

检查数据关于时间窗中心的对称性。

<symmetry_factor> 的取值范围为0到1。若 ( (abs(n_left - n_right)) / (n_left + n_right) ) > factor，则该点不输出值。

-T<t_min>/<t_max>/<t_inc>[+n]

限定时间范围为 <t_min> 到 <t_max> ，时间间隔为 <t_inc> 。

+n 表示 <t_inc> 代表的是等间隔的时间点数目。

13.1.3 示例

数据 cruise.gmtd 中包含了四列数据，分别是重力、磁场、地形和距离（单位为m），现对其做10 km Gaussian滤波，去除outliers，并在0到100 km内每2 km输出一个滤波后的数据点:

gmt filter1d cruise.gmtd -T0/1.0e5/2000 -FG10000 -N3 -V > filtered_cruise.gmtd

gmt filter1d v3312.dt -FM50 -T0/100000/25 -L10 -S0.3 > v3312_filt.dt