非规则时间序列的R插值

Question

在R中搜索时间序列数据的线性插值时，我经常从zoo包中找到使用na.approx()的建议。

然而，对于不规则的时间序列，我遇到了问题，因为插值的值均匀分布在间隔的数量上，而没有考虑到值的相关时间戳。

我找到了一种使用approxfun()的替代方法，但我想知道是否有更干净的解决方案，理想情况下是基于带有tidyverts包家族函数的tsibble对象？

之前的答案依赖于通过填补空白将不规则日期网格扩展为规则网格。但是，当在插值过程中应考虑白天时，这会导致问题。

下面是一个带有POSIXct时间戳的(修改后的)最小示例，而不仅仅是日期：

library(tidyverse)
library(zoo)

df <- tibble(date = as.POSIXct(c("2000-01-01 00:00", "2000-01-02 02:00", "2000-01-05 00:00")),
             value = c(1,NA,2))

df %>% 
  mutate(value_int_wrong = na.approx(value),
         value_int_correct = approxfun(date, value)(date))

# A tibble: 3 x 4
  date                value value_int_wrong value_int_correct
  <dttm>              <dbl>           <dbl>             <dbl>
1 2000-01-01 00:00:00     1             1                1   
2 2000-01-02 02:00:00    NA             1.5              1.27
3 2000-01-05 00:00:00     2             2                2   

有什么办法(有效地)处理这个问题吗？多谢你们的支持!

Answer 1

就我个人而言，我会使用您正在使用的解决方案，但为了展示如何使用na.approx，在这种情况下，我们可以在使用na.approx之前对日期序列进行complete，并将其与原始df连接以保留原始行。

library(dplyr)

df %>% 
  tidyr::complete(date = seq(min(date), max(date), by = "day")) %>%
  mutate(value_int = zoo::na.approx(value)) %>%
  right_join(df, by = "date") %>%
  select(date, value_int)


#  date       value_int
#  <date>         <dbl>
#1 2000-01-01      1   
#2 2000-01-02      1.25
#3 2000-01-05      2