filt2文档
的filt2函数执行高通滤波、低通、带通或bandstop二维高斯滤波器对网格数据,如地形、大气,海洋,或任何类型的地理空间数据。这个函数是用来使它容易移除特性比给定特征波长长还是短。输入电网可以含nan !
参见:filt1。
内容
语法
Zf = filt2 (Z, res,λ,filtertype)
描述
Zf = filt2 (Z, res,λ,filtertype)过滤器2 d数据集Z已解决res一个近似的波长λ。如果filtertype是“资讯”或“惠普”低通和高通,λ必须是一个标量值。如果filtertype是“英国石油公司”或“废话”带通或bandstop,λ必须是双元素数组的两个截止波长。
解释这种类型的过滤器
有很多方法来过滤一只猫。实现的方法filt2比二维FFT不太复杂,但微妙的略多于一个简单的二维移动平均线。
如果你有一个数据矩阵Z你想创建一个2 d lowpass-filtered矩阵Zlow,一个常见的方法是每个像素Zlow与所有附近的像素的平均值Z。你可以指定一个盒子大小,说,25像素25个像素,每一行和列Zlow,填补它与周围所有的25 25个像素的平均值Z。这种方法有效地摆脱高频噪音,但有点不雅,因为一个像素12像素远离中心的盒子一样有助于过滤中心像素值为中心像素本身。进一步,一个移动的广场已经从角落的贡献,这是远离中心的1.4倍比顶部或侧面像素。通常更有意义使用加权系统对称中心像素,像素在靠近中心的贡献比遥远的像素。
二维高斯窗口实现的移动filt2类似于一个二维方形窗口移动,但每个像素的贡献是由高斯曲线加权对称中心像素。广场的加权移动窗口看起来像一盒在3 d空间中,高斯窗口看起来更像一个圆锥形状。这是权重曲线生成的filt2如果你给它一个截止波长10公里和200 m分辨率数据集:
λ= 10;%截止在公里“波长”res = 0.2;% 200的分辨率数据集%定义标准差的高斯曲线:σ=(λ/ res) /(2 *π);%创建2 d高斯曲线:f = fspecial (“高斯”2 *装天花板(2.6 *σ)+ 1,σ);冲浪(f)轴紧包含“像素”ylabel“像素”zlabel“移动平均重量”
的值σ这是大约8像素,此时权重约为0.6倍的振幅中心。
例子
考虑一个100公里100公里分辨率为200米高程数据集。它有一些长25公里波长特性与北/南方向,面向一些短~ 5公里的特性的对角线,大量的随机噪声。还有一块缺失的数据。这里就是你的datset的样子:
res = 0.2;% 200的分辨率x = 0: res: 100;%经常从0到100公里y = 0: res: 100;%北航从0到100公里(X, Y) = meshgrid (X, Y);% Z包含25公里特性,对角特征~ 5公里,和噪音:Z = cos(2 *π* X / 25) + cos(2 *π* (X + Y) / 7) + randn(大小(X));% Z也有一些缺失的数据:Z(100:120,100:120) =南;显示亮度图像(x, y, Z);轴xy图像caxis([1])标题“原来Z矩阵”包含经常(公里)”ylabel“北航(公里)”
过滤掉所有特性比约15公里短:
Zlow = filt2 (Z, res 15“资讯”);显示亮度图像(x, y, Zlow);轴xy图像caxis([1])标题低通滤波器过滤Z矩阵15公里的包含经常(公里)”ylabel“北航(公里)”
同样,过滤掉所有功能长比15公里:
智= filt2 (Z, res 15“惠普”);显示亮度图像(x, y,智);轴xy图像caxis([1])标题“15公里高通滤波过滤Z矩阵”包含经常(公里)”ylabel“北航(公里)”
或者我们可以只保留删除的对角线长25公里波长特性和移除短波的散斑噪声:在这里你会看到它成为平衡——修补波长和你会发现更广泛的带通地区更多的噪声会通过,但更多的信号得到通过。加强带通地区你也会过滤掉一些5公里波长我们想要因为这个过滤器没有锋利的截止频率:
理= filt2 (Z, res, 7 [4],“英国石油公司”);显示亮度图像(x, y,理);轴xy图像caxis([1])标题4到7公里带通滤波Z矩阵的包含经常(公里)”ylabel“北航(公里)”
类似于带通滤波器,我们可以使用一个bandstop过滤器来去除5公里波长对角特点:
zb = filt2 (Z, res, 12 [3],“废话”);显示亮度图像(x, y, zb);轴xy图像caxis([1])标题“3到12公里bandstop过滤Z矩阵”包含经常(公里)”ylabel“北航(公里)”
特别注意地理数据。
这个函数是擅长过滤2 d空间数据,但不使用它在数据集的纬度和经度是等距的!这是因为过滤到N度没有任何意义。相反,这个函数是用于数据投影坐标,网格尺寸表或公里,甚至脚要是你很有兴致。但不要使用它创建的网格类型cdtgrid。
作者信息
这个函数是由乍得a。格林德克萨斯大学的地球物理研究所2016年11月;然而,我所做的是重新包装卡洛斯艾德里安•巴尔加斯·阿奎莱拉的精湛ndnanfilter功能,使它更容易为这个特定的应用程序使用。许多感谢卡洛斯,他深思熟虑的代码和清晰的文档。