时间分辨率应用范围广泛,不仅用于地理信息、遥感、GIS、气象等研究领域,还可以用于医疗、生物、化学等需要时间间隔为变量的研究领域。在气象学科中,研究合适的时间分辨率对一些气象要素的影响一直是经常被讨论的话题。
比如,气象数据资料库中的逐日气象要素值往往与真实值之间存在一定的偏差,这些偏差的来源之一与每日观测的时间分辨率有关,因为逐日值通常是多次观测值的日平均。若将1min 一次的观测数据作为真值,仅讨论观测时间分辨率分别为 2、5、10、15、30 和60 min(即 24 次/d)对各气象要素日平均值估计的影响,发现观测时间间隔越短,误差越小,表明精细的时间分辨率会缩小日均值与真实值之间的差距,从而提高估计精度。
但是,无论时间分辨率取何值,真值与要素值一定存在误差的,而如何通过调整时间分辨率减少误差,是气象研究中的重要部分。为了评价不同观测时间分辨率对气象要素估计效果和参考作物蒸散估算精度的影响,计算并比较了基于各种时间分辨率的气象要素估计值与其对应真实值(基于 1 min 观测资料,即每日 1440 次观测平均得到的逐日气象要素值)之间的绝对误差(absolute error,E)、相对误差(relative error,PE)、平均偏差(mean bias error,MBE)、平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和平均绝对相对误差(mean absolute relative error,MAPE),具体如图《公式》所示。
Pi 和 Oi 分别为气象要素的估计值和真实值,n 表示研究时段内的样本数。以上 5 个指标越接近于零,说明误差越小,精度越高。 2100433B