在 R 中查找时间序列峰值的开始和结束

Question

我正在处理NDVI Time-Series一年内有 23 个观察值的数据。我能够检测到 14 - 19 次观察之间出现的峰值。现在我想找到山顶的起点和终点。我可以通过使用“diff()”查找符号变化来找到峰值的开始和结束。但在某些情况下，我注意到能够找到终点，因为高峰期的终点是在明年。解决方案是在 23 次观察后重复这些值，使其循环并找到终点。

下面给出的例子将详细说明问题

x = c(250.7943,292.2904,340.459,368.811,363.4534,330.2302,291.6527,275.2815,299.9305,367.0331,461.2618,559.0772,639.6197,691.723,713.9833,709.5409,680.4415,626.1153,547.0395,450.4623,353.0839,277.257,241.597)

我正在寻找从峰值到两个方向的符号变化，并且能够在 8 个观察点找到峰值的起点，但是当我寻找从峰值开始的终点时，我直到 23 号才发现任何变化。在这种情况下，我应该在 23 处得到峰值。如表所示，我已在 Excel 中手动重复这些值以获得符号更改。

在 R 中如何做到这一点？？？

一种解决方案可能是设置一个条件来检查是否在第 23 个观察之前未发现符号变化，然后将所有 23 个值填充到向量的末尾，然后查找符号变化。

有没有一种简单的方法可以实现这一点？？？

Answer 1

另一种可能性：（1）用超前和滞后填充您的值，Inf以在时间序列的开始和结束时创建虚拟局部最小值*。(2) 查找所有最小值（包括虚拟变量）的索引。(3) 找到与最大值相邻的两个最小值的索引。

# pad values with Inf and get indexes of all local minima
i.mins  <- which(diff(sign(diff(c(Inf, x, Inf)))) == 2)

# index of max value
i.mx <- which.max(x)

# combine indexes of local minima and the max
i <- sort(c(i.mins, i.mx))

# select the two minima on either side of the max  
ix <- i[which(i == i.mx) + c(-1, 1)]
ix 
# [1]  8 23

plot(x, type = "b")
points(x = c(ix[1], i.mx, ix[2]),
       y = c(x[ix[1]], max(y), x[ix[2]]),
       col = c("blue", "red", "blue"), pch = 19, cex = 2)

*参见例如查找局部最大值和最小值