EOF_Analysis_Toolbox_for_Ocean_Atmosphere - MATLAB 函数工具箱

资 源 简 介

此 MATLAB 工具箱为海洋与大气科学研究者提供高效易用的 EOF（经验正交函数）分析，支持数据预处理、协方差构建、模态计算与显著性检验，便于多维变量的时空分解与可视化。助力快速的气候数据分析。

详 情 说 明

EOF分析工具箱（海洋与大气科学版）

项目介绍

本项目是针对海洋和大气科学领域开发的EOF（经验正交函数）分析工具箱，实现了快速、易用的EOF分解计算功能。工具箱基于矩阵奇异值分解（SVD）技术，专门处理时空场数据，支持多种数据格式输入，并集成可视化功能，为科研人员提供一站式的EOF分析解决方案。

功能特性

• 核心计算功能：支持标准化、距平处理和协方差矩阵构建，自动计算EOF模态、主成分、解释方差
• 多维数据处理：直接处理二维或三维时空场数据（时间×空间维度），适用于nc、mat、txt等格式
• 统计检验：集成显著性检验（如North检验），确保分析结果的可靠性
• 可视化集成：一键生成模态空间分布图、时间序列图、方差谱图等分析结果
• 参数可配置：支持去均值、标准化方式、模态数截取等参数灵活设置

使用方法

基本流程

1. 准备数据：确保数据为时间×空间的维度格式（如t×lat×lon）
2. 配置参数：设置是否去均值、标准化方式、需要截取的模态数等选项
3. 执行分析：运行主程序，自动完成EOF分解计算
4. 查看结果：获取EOF空间模态、主成分时间序列、方差贡献率等输出
5. 生成图表：自动绘制模态空间分布、PCs时序、方差谱等可视化结果

输入输出说明

• 输入要求：海温、气压场等时空数据，支持nc、mat、txt格式
• 输出内容：

- EOF空间模态（特征向量） - 主成分（PCs）时间序列 - 各模态方差贡献率及累积方差 - 显著性检验结果 - 多种可视化分析图表

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐内存4GB以上（处理大数据集时需更大内存）
• 需要MATLAB基础工具包，建议安装Mapping Toolbox以增强绘图功能

文件说明

主程序文件整合了EOF分析的全流程核心功能，包括数据读取与预处理、协方差矩阵构建、奇异值分解计算、特征向量排序与方差贡献率分析、显著性检验执行以及结果可视化生成。该文件实现了从原始数据输入到最终图表输出的完整自动化处理链路，用户无需分步操作即可获得全面的EOF分析结果。