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1140916 meeting

本次尋找三種真實資料集作為未來分析使用,待進行初步資料整理後再決定將以哪一個資料集進行實驗。各資料集均先測試其缺值情形,再決定是否適用。

除了以真實資料集作為實驗對象,未來應尋找其他具有時空共變異數的資料集進行分析。

NOAA 月度美國氣候網格資料集

NOAA 月度美國氣候網格資料集 (NClimGrid) 是美國政府所提供的美國氣候網格資料集,其提供了美國地區的最高溫度、最低溫度、平均溫度和降水量的月紀錄值,並提供自 1895 年至今的各州資料。其中, 1991 年夏威夷資料被納入, 2015 年 3 月阿拉斯加資料被納入。

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NOAA 月度美國氣候網格資料集

目前經初步檢查發現其包含約 43% 缺失值。

Meteostat

Meteostat 是一個收集並整合全世界天氣資料系統的 Python 套件,其氣象資料來源多由美國國家海洋暨大氣總署 (NOAA)、德國氣象局和加拿大環境部等機構提供。其包含上千個各地的氣象站資訊,其內容包含已棄用或仍使用中的氣象站資料,最久遠之歷史資料甚至可追回至 19 世紀,是相當完備的全球資料庫。惟資料集多僅記錄氣象站真值,故包含許多因機器或人為因素的缺值,需要進行較多資料前處理方可使用。

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Meteostat

其站點資訊如下:

執行結果參考
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                    name country region    wmo  icao  latitude  longitude  \
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00FAY        Holden Agdm      CA     AB  71227  CXHD   53.1900  -112.2500   
00TG6        Athabasca 1      CA     AB   <NA>  <NA>   54.7200  -113.2900   
01001          Jan Mayen      NO   <NA>  01001  ENJA   70.9333    -8.6667   
01002           Grahuken      NO     SJ  01002  <NA>   79.7833    14.4667   
01003           Hornsund      NO   <NA>  01003  <NA>   77.0000    15.5000   
01004     New Alesund II      NO     SJ  01004  ENAS   78.9167    11.9333   
01005        Barentsburg      NO     SJ  01005  <NA>   78.0667    13.6333   
01006            Edgeoya      NO     SJ  01006  <NA>   78.2333    22.7833   
01007        New Alesund      NO     SJ  01007  <NA>   78.9167    11.9333   
01008  Svalbard Lufthavn      NO   <NA>  01008  ENSB   78.2500    15.4667   

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00FAY      688.0     America/Edmonton   2020-01-01 2024-12-07  2002-11-01   
00TG6      515.0     America/Edmonton          NaT        NaT  2000-01-01   
01001       10.0          Europe/Oslo   1931-01-01 2025-03-20  1921-12-31   
01002        0.0          Europe/Oslo   1986-11-09 2025-03-20  2010-10-07   
01003       10.0          Europe/Oslo   1985-06-01 2025-03-20  2009-11-26   
01004        8.0          Europe/Oslo   1973-01-01 2014-05-23  1968-12-31   
01005        9.0  Arctic/Longyearbyen          NaT        NaT         NaT   
01006        0.0          Europe/Oslo   1973-01-01 2025-03-20  2010-10-07   
01007        0.0          Europe/Oslo          NaT        NaT  1973-03-28   
01008        2.0          Europe/Oslo   1975-09-29 2025-09-10  1975-08-01   

       daily_end monthly_start monthly_end  
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00FAY 2024-03-13    2003-01-01  2022-01-01  
00TG6 2022-07-12    2000-01-01  2010-01-01  
01001 2025-08-24    1922-01-01  2022-01-01  
01002 2020-08-17           NaT         NaT  
01003 2020-08-31    2016-01-01  2017-01-01  
01004 1997-03-01    1969-01-01  1974-01-01  
01005        NaT    1951-01-01  1980-01-01  
01006 2020-08-23           NaT         NaT  
01007 2025-08-24    1974-01-01  2022-01-01  
01008 2025-08-24    1975-01-01  2022-01-01  

世界站點地圖如下:

/1140916-meeting/image/%E4%B8%96%E7%95%8C%E7%AB%99%E9%BB%9E%E5%9C%B0%E5%9C%96.png
世界站點地圖

原想先分析臺灣站點,但此資料集的臺灣站點過少,故暫不分析,改以分析美國站點。

/1140916-meeting/image/%E8%87%BA%E7%81%A3%E7%AB%99%E9%BB%9E%E5%9C%B0%E5%9C%96.png
臺灣站點地圖
/1140916-meeting/image/%E7%BE%8E%E5%9C%8B%E7%AB%99%E9%BB%9E%E5%9C%B0%E5%9C%96.png
美國站點地圖

經篩選擁有最多站點的時間區間,最後選定以 2016 年至 2019 年作為分析對象。

執行結果參考
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Year                 1857  1858  1859  1860  1861  1862  1863  1864  1865  1866  1867  1868  1869  1870  1871  1872  1873  1874  1875  1876  1877  1878  1879  1880  1881  1882  1883  1884  1885  1886  1887  1888  1889  1890  1891  1892  1893  1894  1895  1896  1897  1898  1899  1900  1901  1902  1903  1904  1905  1906  1907  1908  1909  1910  1911  1912  1913  1914  1915  1916  1917  1918  1919  1920  1921  1922  1923  1924  1925  1926  1927  1928  1929  1930  1931  1932  1933  1934  1935  1936  1937  1938  1939  1940  1941  1942  1943  1944  1945  1946  1947  1948  1949  1950  1951  1952  1953  1954  1955  1956  1957  1958  1959  1960  1961  1962  1963  1964  1965  1966  1967  1968  1969  1970  1971  1972  1973  1974  1975  1976  1977  1978  1979  1980  1981  1982  1983  1984  1985  1986  1987  1988  1989  1990  1991  1992  1993  1994  1995  1996  1997  1998  1999  2000  2001  2002  2003  2004  2005  2006  2007  2008  2009  2010  2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022
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/1140916-meeting/image/2016-2019%20%E5%B9%B4%E9%96%93%E5%AD%98%E5%9C%A8%E7%9A%84%E7%BE%8E%E5%9C%8B%E7%AB%99%E9%BB%9E%E5%9C%B0%E5%9C%96.png
2016-2019 年間存在的美國站點地圖

經分析,每個欄位的缺值如下:

執行結果參考
1
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3
4
5
6
7
8
9
每個欄位缺值總數:
tavg      6492
tmin     15217
tmax     15172
prcp    113705
wspd    178922
pres     32065
tsun    177826
dtype: int64

資料呈現如下:

執行結果參考
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            tavg  tmin  tmax  prcp  wspd  pres  tsun
station_id                                          
69015          0    63    63   141   141    35   141
69023          4    10    10    41   167     4   167
70000          0     4     4   162   162    30   162
70026          0     0     0     0   168     0   168
70030          5     3     3    42   148    23   148
70086          1     0     0   133   137   127   137
70104          0    57    57   116   116    48   116
70116          0    41    41    56    56    14    56
70117          0    50    50   118   118    49   118
70121          1    65    65   128   128    29   128
70133          0     0     0     0   168     0   168
70173          0    36    36    89    89    41    89
70174          0     1     1    50   168     0   168
70178          0     0     0     2   168    27   168
70194          0    49    49    75    75    59    75
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70207          0    29    29   149   149   115   149
70219          0     0     0     0   168     0   168
70222          1    37    37   122   127    43   127
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70235          0    52    52   130   130    56   130
70246         23    25    25    84   161   146   161
...
PATL0          0    42    42   103   103    44   103
PHKO0          2    11    11   167   167     5   167
PHSF0          0    39    39    64    64    40    64
U9ANI        140     0     0    15   140   140   140

Weather2K

Weather2K 是一個基於地面氣象站即時觀測資料的多變量時空氣象預報基準資料集,其資料集收集 2,130 個地面氣象站的每小時資料,並提供 20 個氣象因子和 3 個位置資訊常數,時間步長為 40,896 個。此為大陸論文所提出之資料集。

目前尚未進行資料前處理。