基于MATLAB的Mann-Kendall检验气温突变时序分析系统

资 源 简 介

本项目实现了《现代气候统计诊断预测技术》中的典型案例，利用MATLAB进行上海1900-1990年年平均气温序列的突变分析。采用非参数统计方法检测气温突变点，验证气候变化显著性，并生成可视化分析结果。

详 情 说 明

基于Mann-Kendall检验的上海年平均气温突变时序分析系统

项目介绍

本项目依托MATLAB平台，实现了《现代气候统计诊断预测技术》中的经典案例，专注于分析1900-1990年间上海年平均气温序列的突变特征。系统采用非参数Mann-Kendall统计检验方法，旨在识别气温序列中的潜在突变点，检验气候变化的统计显著性，并通过可视化手段直观展示分析结果。项目集成了数据预处理、统计计算、结果解释与图形生成的全流程，为气候突变分析提供了一套完整的工具方案。

功能特性

• 核心算法：实现了标准的Mann-Kendall趋势检验与突变点检测算法。
• 显著性检验：内置显著性水平检验功能，默认阈值设为α=0.05，支持自定义。
• 数据兼容：支持从MATLAB数值矩阵或外部文件（如Excel、文本文件）读取时间序列数据。
• 结果可视化：自动生成清晰的UF-UB统计量曲线图，高亮显示突变点及显著性区间。
• 分析报告：输出详细的突变点检测报告与气温序列突变特征的综合结论。

使用方法

1. 准备数据：确保数据文件格式正确。第一列为年份（1900-1990），第二列为对应的年平均气温值。可将数据保存为文本文件（如.txt, .csv）或Excel文件（.xlsx）。
2. 配置参数：在代码中或通过界面（若提供）设置显著性水平α（默认0.05无须修改）。
3. 运行分析：执行主程序。程序将自动加载数据、进行Mann-Kendall检验、识别突变点并计算统计量。
4. 查看结果：在命令窗口查看文本形式的统计结果与突变点报告。程序会自动弹出图形窗口显示UF-UB曲线图。分析结论将在命令窗口输出。

系统要求

• 操作系统: Windows / macOS / Linux
• 软件环境: MATLAB R2016a 或更高版本
• 必要工具箱: 基础MATLAB环境即可，无需额外工具箱。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，主要包括：数据读取与预处理模块，负责从指定格式的文件中加载气温序列并进行有效性检查；Mann-Kendall统计量计算模块，用于生成UF和UB序列；突变点识别与显著性判断模块，基于统计量序列和设定的显著性水平确定突变年份；以及结果可视化与报告生成模块，负责绘制UF-UB曲线图并输出文本分析结论。