如何使用MATLAB软件完成生态碳汇涡度相关监测与通量数据分析

MATLAB

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。 [1]

MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。 [1]

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。

1、以涡度通量塔的高频观测数据为例，基于MATLAB开展上机操作：

2、涡度通量观测基本概况：观测技术方法、数据获取与预处理等

3、涡度通量数据质量控制：通量数据异常值识别与剔除等

4、涡度通量数据缺失插补：结合气象数据进行通量数据缺失插补等

5、涡度通量数据组分拆分：计算生态系统呼吸和总初级生产力等

6、涡度通量数据可视化分析：绘制不同通量组分数据的时间变化等

7、涡度通量与气象数据相关性：时间序列相关分析、回归分析等

8、涡度通量光敏感性分析：利用白天通量与辐射数据计算光响应曲线参数等

9、涡度通量温度敏感性分析：利用夜间通量与温度数据计算温度敏感性参数等

10、涡度通量数据风浪区分析：涡度通量Footprint时空动态分析等析等

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