R语言在气象、水文中数据处理及结果分析、绘图

R语言是一门由统计学家开发的用于统计计算和作图的语言（a Statistic Language developed for Statistic by Statistician），由S语言发展而来，以统计分析功能见长。R软件是一款集成了数据操作、统计和可视化功能的优秀的开源软件。来自世界各地开源社区的研究者为其提供了各种丰富的工具包，目前在官方网站注册的 R 包已经多达16066个，覆盖了各种学科和各个行业。

如果要使用最新的统计算法以及汇制各种非常规的新式图形，那么 R几乎是一个必选项。R的统计和绘图功能都是通过R功能包来实现的。包就是R函数、数据、预编译代码以一种定义完善的格式组成的集合。简单来说，就是一堆有用的函数打包起来给你用。R自带了一系列默认包（包括base、datasets、utils、grDevices、graphics、stats等），它们提供了种类繁多的默认函数和数据集。当然，非默认的包更是数量惊人，可说是无所不包，包治百病。

R 不仅功能强大，更是简单易学，所以目前成为了在数据分析领域最热门的集中编程语言之一，广泛用于人工智能、统计学术研究在内的各个领域，鉴于R开源的特性和强大的功能，R与Python慢慢成为了数据分析与人工智能领域最流行的语言。

除了以上行业，在地学领域，R也提供了大量的数据处理和绘图的专门包，甚至在官网还有关于地学空间数据、时空数据以及R在水文数据和模拟应用上的专题。

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R简介与 R 在气象水文中的应用

R语言与 R软件简介

R 在各行业的应用

R 与其他语言的比较及其在数据分析与作图上的优势

R 在地学中的应用以及R 在气象水文中的应用

Reproducible Research和Rmd及knitr

“原始数据保平安”与R-Rmd、Python-Jupyter

Rmd 的适用范围：笔记、PPT、互动网页、报告、论文

Rmd知识讲解：结构、用法

Rmd 导出为 PDF、Word、HTML：knitr、officedown

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R-core 软件和 R开发环境及下载安装

R 软件在不同平台的下载

Rstudio 软件讲解

Visual Studio Code等编辑器中的R开发环境

R 包的基础结构与包的安装

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R绘图中的“设备”与绘图包

R绘图中的“设备概念”与R画图方法，一张图的基本组成部分

R绘图的基础包，常用命令，注意事项

常见不同图形类型的绘制

区域地形图与区域内观测站点分布图的汇制

气象数据的准备——R程序

R编程语言的语法讲解与数据读写

一个典型 R 程序的组成部分

R中的基本数据类型及其与其他语言的差异

R中的结构与分支，R中的循环，以及不推荐R循环

文件的读写，典型气象数据的读取（站点数据、再分析数据、模式数据，txt文件、netcdf 文件）

气象数据的探索——R 数据分析与绘图

R数据分析的基本包以及常用气象、气候数据处理，图形汇制的进阶

常用数据处理包及函数：mean、rmse、sd、cor 等

统计方法：回归分析、极值分析、主成分分析、小波分析等

气候数据处理；气候均一性分析；极端气候指数的计算；SPEI 计算等

气象水文数据降尺度与插值等

水文模型的运行——R 编程的高级知识及常见数据格式

R 与水文 变量计算、模型；掌握 R的“类”、DataFrame 、%>%管道等

R 来计算水文变量：计算Evapotranspiration的21种方法等

用R实现的水文模型：物理模型及统计模型；BigLeaf、RHMS、TOPMODEL等

R 中的“类”的概念及其应用；%>%管道概念

DataFrame 以及 R 中的基本数据

常用的数据处理函数，常见数据的读写地学常见数据的读写及处理

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气象水文结果分析——R绘图的高阶，以及一些常用气象水文图形的汇制

气象水文结果的更多分析；R汇制复杂的图形等

高质量绘图的基本常识

特殊图形的汇制方法：如等值线图、3D图、Taylor 图

时间序列与水文过程线图的汇制

带地图的图形汇制，从基础到交互式地图

其他多种图形：heatmap、相关系数矩阵图等

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最终结果的呈现，与R在气象水文中的更多应用与举例

从 Rmd 到最终的结果：网页 html 文件、Word、PPT、PDF、矢量图

R与Python、Fortran、Cpp 、Julia等语言的互操作

人工智能及其他

更多应用及举例