在R中拟合样条函数以从月值中插入日值

Question

采用如下所示的数据框，其中包含2005年某些日期的数据以及每个日期的度量。

df <- data.frame("date" = c('2005-04-04','2005-04-19', '2005-04-26', '2005-05-05', 
'2005-05-12', '2005-05-25', '2005-06-02', '2005-06-16', '2005-07-07', '2005-07-14', 
'2005-07-21', '2005-08-04'), "numbers" = c(90,50,50,48,44,37,34,30,36,31,49,54))

我想根据该数字为一年中的每一天创建一个从1：365开始的值序列，本质上是创建一个从2005年1月1日到2005年12月31日的新数据框，并在其中填充了样条函数的值拟合这些现有的12个值。

当我尝试使用以下方法进行操作时：

numbers <- df$numbers
x = spline(1:365, numbers)

我明白了

  

xy.coords（x，y，setLab = FALSE）中的错误：'x'和'y'的长度不同'

我不确定出了什么问题。

Answer 1

摆脱错误很容易，但是很难得到明智的答案。

x <- as.POSIXlt(as.character(df$date))$yday + 1  ## day of year (start from 1)
y <- df$number

有许多内插样条线：“ fmm”，“周期”，“自然”，“ monoH.FC”和“ hyman”。但并非所有这些都适用于此。

y1 <- spline(x, y, xout = 1:365, method = "fmm")

y2 <- spline(x, y, xout = 1:365, method = "periodic")
#Warning message:
#In spline(x, y, xout = 1:365, method = "periodic") :
#  spline: first and last y values differ - using y[1] for both

y3 <- spline(x, y, xout = 1:365, method = "natural")

y4 <- spline(x, y, xout = 1:365, method = "monoH.FC")
#Error in spline(x, y, xout = 1:365, method = "monoH.FC") : 
#  invalid interpolation method

y5 <- spline(x, y, xout = 1:365, method = "hyman")
#Error in spline(x, y, xout = 1:365, method = "hyman") : 
#  'y' must be increasing or decreasing

有关这些方法的详细信息以及对它们的必要假设/要求，请参见?spline。

因此，显然只有y1和y3毫无问题地获得了。让我们画一下草图。

par(mfrow = c(1, 2))
plot(y1, type = "l", main = "fmm"); points(x, y, pch = 19)
plot(y3, type = "l", main = "natural"); points(x, y, pch = 19)

我们可以看到，在推断数据时，我们遇到了大问题。