Wetterdaten Vergleichen

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butschi

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Verfasst am: 04.05.2015, 13:05 Titel:

Nun das einlesen funktioniert soweit und kann auf die einzelnen Spalten auch schön zugreifen, siehe code.

Spalte 2 ist ein Datumstempel der jeweiligen Wetterstation.
Spalte 6 ist die Temperatur der jeweiligen Wetterstation.

Anbei der Code:

Code:

% Einlesen der Wetterdaten
% Wetterstation 1

fileID = fopen('temperatur_station1','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);

[data_datum data_temp] = dataArray{[2,6]};
daten_ws1 = [data_datum data_temp];

% Wetterstation 2

fileID = fopen('temperatur_station2.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);

[data_datum data_temp] = dataArray{[2,6]};
daten_ws2 = [data_datum data_temp];

Funktion ohne Link?

Nun würde ich gerne die Daten der Wetterstationen miteinander vergleichen (konkret, wie hoch ist die Abweichung der Temperatur zwischen Wetterstation 1 und Wetterstation 2).

Hintergrund: Die Messwertzeitdaten sind verschieden, z.B.:

Von Wetterstation A liegen Daten von 2005-2013 vor und Wetterstation B liegen Daten von 2000-2012 vor. Manchmal fehlen Messzeitpunkte, da die Wetterstation nicht in Betrieb war.

Welchen Befehl oder Funktion gibt es, die einen solche Operation durchführ? Ich würde gerne auf for-schleifen oä. verzichten.

Wie würdet Ihr das Problem lösen?

Oder soll ich wie folgt vorgehen:

1. Dritte Matrix mit Zeitstempel erstellen. Länge und Werte werden aus (min/max) Berechnung der Wetterstation vorgegeben, aus obiges Beispiel von 2005-2012.

2. 1 Zeile von 2005-2012 in stündlicher Auflösung füllen.

3. zweite Spalte mit Wetterstation A und dritte Spalte mit Wetterstation B füllen (mit gültigem Zeitstempel).

Wie kann ein solcher Vergleich progammiert werden?

4. Abweichung berechnen

Vielen dank im Vorraus

Gesplittet: 04.05.2015, 13:28 Uhr von Winkow
Von Beitrag Wetterdaten einlesen vom DWD aus dem Forum Programmierung

Winkow

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Verfasst am: 04.05.2015, 13:30 Titel:

hallo. bitte hänge keine neuen fragen an ein abgeschlossenes thema an. der beantwortet status wird dadurch hinfällig. wenn du auf etwas verweisen willst kannst du einfach einen link zur verfügung stellen.

Zitat:

Ich würde gerne auf for-schleifen oä. verzichten.

warum? kommt es bei deinem programm so sehr auf laufzeit an? werden die berechnungne sehr oft durchgeführt? oder verbrauchst du mehr zeit beim erdenken einer schnelleren lösung als du dadurch einspaarst? laufzeitoptimierung ist immer eine frage von aufwand und nutzen. außerdem sind for schleifen nicht immer langsamer dank jita.

Zitat:

1. Dritte Matrix mit Zeitstempel erstellen. Länge und Werte werden aus (min/max) Berechnung der Wetterstation vorgegeben, aus obiges Beispiel von 2005-2012.

2. 1 Zeile von 2005-2012 in stündlicher Auflösung füllen.

3. zweite Spalte mit Wetterstation A und dritte Spalte mit Wetterstation B füllen (mit gültigem Zeitstempel).

versteh ich nicht. ein kleines code beispiel ist da hilfreicher um zu sehen was du meinst.

guck dir mal

Code:

intersect

Funktion ohne Link?

an. vieleicht hilft das oder die see also befehle.
sonst musst du nochmal genauer beschreiben was du vergleichen willst. zb

Zitat:

Von Wetterstation A liegen Daten von 2005-2013 vor und Wetterstation B liegen Daten von 2000-2012 vor. Manchmal fehlen Messzeitpunkte, da die Wetterstation nicht in Betrieb war.

was soll an den stellen passieren wo nur das ergebniss von einer station vorliegt?
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butschi

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Verfasst am: 04.05.2015, 14:35 Titel:

Danke für den Hinweis, ich wollte nicht zuviele Threads erstellen

Anbei ein Beispiel vom DWD:

ich würde als erstes gerne den Zeitstempel einlesen und ihn mittels Datenum verarbeiten.

Code:

fileID = fopen('Daten_Flachland\test.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_temp] = dataArray{[2,6]};
data_datum = datenum(data_zeit,'yyyymmddHH')
daten_ws1 = [data_datum data_temp];

Funktion ohne Link?

Bekomme aber jetzt schon den ersten Fehler:

"Error using datenum (line 178)
DATENUM failed.

Caused by:
Error using datenum (line 106)
The input to DATENUM was not an array of strings."

Gebe ich aber den Zeitstempel händisch ein, ist alles in Ordnung, siehe Beispiel:

data_datum = datenum('2010010100','yyyymmddHH')

Wo ist der Fehler?

Hab den Fehler gefunden:

Code:

data_datum = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH')

Funktion ohne Link?

Werde nun eine dritte Matrix erstellen (als Referenzzeitstempel) und die Werte der Wetterstationen auf die Referenzliste übertragen. Falls der Wert nicht vorhanden ist, soll das Feld leer bleiben.

test.txt

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test.txt

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Winkow

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Verfasst am: 04.05.2015, 15:33 Titel:

du kannst sie auch gleich als string einlesen. dann musst du sie nicht konvertieren.
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butschi

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Verfasst am: 04.05.2015, 16:31 Titel:

Ganz geklappt hat das doch nicht, da die Stundenwerte mir Probleme bereiten:

data_datum = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH');

liefert diese Ausgabe:

data_datum =

1.0e+05 *

7.341390000000000
7.341390416666666
7.341390833333334
7.341391250000000

Lasse ich die Stunden weg, dann funktioniert das, aber das ist nicht ausreichend.

Gibt es hierfür eine Lösung?

Vielen dank für die Hilfe

Winkow

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Verfasst am: 04.05.2015, 16:45 Titel:

Zitat:

Gibt es hierfür eine Lösung?

für welches problem?
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Verfasst am: 04.05.2015, 22:34 Titel:

Wenn ich die Stunden hinzubeziehe dann steigt die Zahl nicht mehr um den Wert 1, siehe Beispielergebnis. Lasse ich die Stunden weg, dann funktioniert alles prima. Ich benötige aber die Stunden...

Winkow

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Verfasst am: 05.05.2015, 07:49 Titel:

Warum sollte der Wert wie bei Tagen auch um eins steigen? Dann wären ja Stunden und Tage identisch und man kann es nicht mehr auseinander halten. Der Wert steigt genau um 1/24. Das ist die Funktionsweise und auch sinnvoll. Wenn du etwas anderes willst musst du das nochmal erklären.
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butschi

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Verfasst am: 05.05.2015, 13:19 Titel:

danke, das hat mir geholfen...

Anbei mein aktueller Code:

Code:

% Wetterstation 1

fileID = fopen('Daten_Flachland\Meppen\temperatur.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_temp] = dataArray{[2,6]};
data_datum = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH')*24; % Stundenwerte als ganze Zahlen angeben
daten_ws1 = [data_datum data_temp];

% Wetterstation 2

fileID = fopen('Daten_Huegelig\Ofteringen\temperatur.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_temp] = dataArray{[2,6]};
data_datum = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH')*24; % Stundenwerte als ganze Zahlen angeben
daten_ws2 = [data_datum data_temp];

% Referenzliste erzeugen

startdatum(1,1)=min(daten_ws1(:,1));
startdatum(2,1)=min(daten_ws2(:,1));

enddatum(1,1)=max(daten_ws1(:,1));
enddatum(2,1)=max(daten_ws2(:,1));

laenge=min(enddatum)-max(startdatum);

ks = linspace(max(startdatum),min(enddatum),laenge+1);
ks = ks.';

Funktion ohne Link?

nun würde ich gerne als nächstes zu den jeweiligen Zeitstempeln die Temperaturwerte ablegen (wenn vorhanden)?

Mit der Funktion intersect komm ich nicht weiter, oder?

Winkow

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Verfasst am: 05.05.2015, 13:39 Titel:

warum multiplizierst du alles mit 24 ? damit machst du aus vernüftigen daten komische daten die sich so nicht mehr ordentlich druch datestr wieder zurück rechnen lassen. ich versteh den sinn dahinter nicht... aber egal

Zitat:

Mit der Funktion intersect komm ich nicht weiter, oder?

hmm denkst du ich hab den befehl nur als beispiel gegeben um dich zu verwirren? Smile

Code:

x1=[1 2 3 4];
y1=[5 6 7 8];
x2=[2 3 4 5];
y2=[11 12 13 14];
[C,ia,ib] = intersect(x1,x2)
D=[C',y1(ia)',y2(ib)']

Funktion ohne Link?

ich denke intersect löst dein problem ohne die erzeugung einer "referenzliste" was auch immer das bewirken soll ^^
p.s. der bbcode muss im post aktiviert sein damit die code umgebung funktioniert.
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butschi

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Verfasst am: 05.05.2015, 14:06 Titel:

Au mann... danke, das läuft soweit.

Anbei der Code:

Code:

% Einlesen der Wetterdaten

% Wetterstation 1

fileID = fopen('Daten_Flachland\Meppen\temperatur.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_temp_ws1] = dataArray{[2,6]};
data_datum_ws1 = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH');
daten_ws1 = [data_datum_ws1 data_temp_ws1];

% Wetterstation 2

fileID = fopen('Daten_Huegelig\Ofteringen\temperatur.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_temp_ws2] = dataArray{[2,6]};
data_datum_ws2 = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH');
daten_ws2 = [data_datum_ws2 data_temp_ws2];

% Werte in einer Liste eintragen

x1=data_datum_ws1.';
y1=data_temp_ws1.';
x2=data_datum_ws2.';
y2=data_temp_ws2.';
[C,ia,ib] = intersect(x1,x2);
D=[C',y1(ia)',y2(ib)'];

Funktion ohne Link?

Ich hab jetzt aber ein neues Problem. Bei den Daten (Wetterdaten vom DWD (öffentlich zugänglich)) sind manche Messwerte Fehlerhaft, diese werden mit dem Wert -999 belegt, siehe temperatur_meppen.txt. Diese müssen im Vorfeld aussortiert werden.

Kann man bei intersect eine Logic hinzufügen, bitte für y1 und y2 den Wertebereich -40°C bis +50° betrachten?

temperatur_meppen.txt

Beschreibung:

Download

Dateiname:

temperatur_meppen.txt

Dateigröße:

1.73 MB

Heruntergeladen:

345 mal

temperatur_ofteringen.txt

Beschreibung:

Download

Dateiname:

temperatur_ofteringen.txt

Dateigröße:

4.57 MB

Heruntergeladen:

361 mal

butschi

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Verfasst am: 05.05.2015, 14:31 Titel:

habs gelößt:

hab den Befehl hinzugefügt und seitdem ist Ruhe:

Code:

daten_ws1(find(daten_ws1(:,2)==-999),:)=[];

Funktion ohne Link?

Winkow

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Verfasst am: 05.05.2015, 17:10 Titel:

das geht auch ohne das find.
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Verfasst am: 08.05.2015, 12:55 Titel:

Hi,

hab ein weiteres Problem: Wie ließt man die Datei strahlung.txt ein, siehe Anhang.

Diese ist etwas anders aufgebaut als die Temperatur.txt.

Das besondere liegt am Datum, da dort mit einem Doppelpunkt gearbeitet wird.

z.B.:

Stations_ID; Mess_Datum; ...
4466;1980010100:24; ...

Wieviele "%f" soll ich schreiben? Also wie wird der Doppelpunkt bearbeitet. Die Zahlenwerte nach dem Doppelpunkt benötige ich nicht (obiges Beispiel 24).

Anbei mein nicht funktionierender Code:

[code]
% Globalstrahlung

fileID = fopen('Daten\strahlung.txt','r');
formatSpec = '%f%f%f%f%f%f%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_strahlung] = dataArray{[2,6]};
data_datum = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH');
strahlung = [data_datum data_strahlung];
strahlung(find(strahlung(:,2)==-999),:)=[];
[/code]

vielen dank im Vorraus

strahlung.txt

Beschreibung:

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strahlung.txt

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Verfasst am: 08.05.2015, 13:21 Titel:

habs:

[code]

% Globalstrahlung

fileID = fopen('Daten\strahlung.txt','r');
formatSpec = '%f%f:%f%f%f%f%f%f%f%f:%f%s%[^\n\r]';
dataArray = textscan(fileID, formatSpec,'Delimiter', ';', 'HeaderLines', 1);
[data_zeit, data_strahlung] = dataArray{[2,8]};
data_datum = datenum(num2str(data_zeit),'yyyymmddHH');
strahlung = [data_datum data_strahlung];
strahlung(find(strahlung(:,2)==-999),:)=[];

[/code]

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