Tuesday, December 29, 2015

Meteo #23 - Membuat Grafik Running Mean/Moving Average di GrADS

Running mean atau moving average alias rataan berjalan adalah salah satu metode statistik dasar yang banyak digunakan dalam berbagai disiplin ilmu, termasuk meteorologi. Running mean umumnya digunakan untuk melihat pola dari data deret waktu (time series) dengan mengambil nilai rata-rata dalam selang waktu tertentu dari deret waktu tersebut. Bila dibuat dalam bentuk grafik, metode ini akan membuat deret waktu menjadi lebih halus, sehingga pola data akan terlihat jelas, terutama bila data yang dianalisis memiliki variasi yang cukup besar. Semakin panjang periode rata-rata yang kita buat, grafik akan semakin halus.

Untuk membuat grafik running mean di GrADS sebenarnya nggak susah. Berikut ini contoh membuat grafik running mean dari data harian angin meridional (VWND) NCEP reanalysis tahun 2014 pada wilayah 110-115 BT, 0-5 LS.

Pertama-tama, buat grafik time seriesnya dulu.

ga->set display color white
ga->clear
ga->sdfopen vwnd.2014.nc
ga->set x 1
ga->set y 1
ga->set time 01jan2014 31dec2014
ga->d tloop(aave(vwnd,lon=110,lon=115,lat=-5,lat=0))

Perintah 1-2 bisa diabaikan (karena saya lebih suka latar putih dibandingkan hitam). Untuk membuat time series, perintah 4 -7 wajib ada, karena kita akan membuat grafik 1 dimensi sehingga minimal 2 dari dimensi yang ada nilainya harus fixed. Hasilnya akan jadi seperti ini :


Sekarang kita akan membuat running mean dari time series tersebut. Misalnya kita akan membuat running mean setiap 5 hari pada tahun 2014.

ga->define rata2=tloop(aave(vwnd,lon=110,lon=115,lat=-5,lat=0))
ga->d tloop(rata2,t-2,t+2)

Variabel rata2 digunakan untuk menyimpan hasil time series harian yang telah dibuat sebelumnya. Running mean dengan t-2 dan t+2 artinya kita membuat rata-rata dengan periode mulai dari t-2 sampai t+2 dari posisi data saat itu. Karena datanya harian, maka artinya, periodenya dimulai dari dua hari sebelum sampai dua hari sesudah posisi data tersebut. Kalau posisi data saat itu adalah 7 Januari, maka periode running mean adalah dari tanggal 5 - 9 Januari (5 hari). Hasilnya akan jadi seperti ini : 

Grafik running mean (hijau) terlihat lebih halus dari time series awal. Kita bisa membuat grafik lebih halus lagi dengan membuat periode running mean lebih panjang. Dengan cara yang sama, berikut contoh grafik running mean dengan periode 15 hari (t-7,t+7) dan 31 hari (t-15,t+15).


Dari gambar di atas running mean dengan periode 15 hari digambarkan dengan grafik warna kuning, sedangkan 31 hari digambarkan dengan grafik warna merah.

Lalu bagaimana menentukan periode running mean yang paling tepat ? Itu tergantung dari jenis  data dan analisis yang anda inginkan. Misalnya, untuk melihat pola data harian selama setahun, periode running mean 15-30 hari umumnya sudah cukup. Lebih kecil dari itu, maka grafik yang dihasilkan masih memiliki banyak 'noise' (akibat variasi data harian) sehingga sulit dibaca. Sedangkan bila lebih besar dari itu, maka grafik yang dihasilkan akan kehilangan banyak informasi penting (misalnya data ekstrim).

Semoga bermanfaat :-)


No comments:

Post a Comment