基于机器学习的多气象因子模式预报温度订正模型

来源 :浙江师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:love12355
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地面气温是人们日常生活最关注的气象要素之一,对农业、工业、服务业等领域产生重要的影响。为了提高现有日常预报业务中模式预报温度的准确率,我们基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的经度为120~130°E,纬度为20~40°N的温度集合控制预报历史资料以及华东地区实况站点温度资料对模式预报温度进行订正。主要包括以下三个方面的研究工作:(1)分析和处理实验数据。在本文中利用均方根误差,绝对误差和温度预报准确率构造的综合评价指标对插值性能进行评价,最终采用克里金插值法将模式预报数据与实际站点温度进行空间上的对应,然后采用小提琴图对插值后的数据进行异常值分析并清洗,得到可靠的实验数据。接着为了充分挖掘模式预报数据与实际温度之间潜在关系,将最高温和最低温相关模式预报特征分别进行多项式扩充构造后续温度订正建模的输入特征;(2)基于传统机器学习的多气象因子模式预报温度订正模型。在第一步多项式特征扩充的基础上,针对最高温和最低温分别采用线性回归,支持向量机,决策树和随机森林分别建立温度订正模型。根据不同相关系数的设置对二、三、四次多项式扩充后的数据进行筛选,分别选取二次扩充后与实际温度相关性在0.2~0.8以上的特征以及全部特征进行建模,三次扩充后与实际温度相关性在0.2~0.8以上的特征以及四次扩充后与实际温度相关性在0.4~0.8以上的特征进行建模比较,从中选择最低温和最高温订正性能最佳的模型;(3)基于深度学习的多气象因子模式预报温度订正模型。采用K-means分别对最高温和最低温扩充后数据进行聚类。聚类能够对不同样本有针对性分析和处理,为了保证聚类的准确性采用手肘法则和轮廓系数对类别的选择进行选择,将最低温样本聚类为三类,最高温样本聚类为四类。聚类后使用长短时记忆网络(LONG SHORT-TERM MEMEORY,LSTM)结合注意力机制对模式预报的最高温和最低温建立订正模型。聚类后分别针对性地建模能够充分利用样本的多样性以获得最佳模型。最后将所提出的深度学习温度订正模型和机器学习温度订正模型与一般用于温度订正的卡尔曼滤波和神经网络模型订正后性能进行对比分析。
其他文献
目的:观察恒磁场诱导下,人舌癌细胞增殖周期的变化,与平阳霉素联合,二者具有的协同抗癌作用。方法:利用体外培养的人舌癌Tca8113系细胞分为四组:对照组、磁场组、平阳霉素组和磁场诱导联合
现浇X形混凝土桩是一种新型异形桩,可在不增加桩身混凝土用量的前提下提高单桩承载力,因而在软基工程中得到推广和应用,但现有的研究主要是对其荷载传递机制开展的,其承载力
自从1891年Nissl首次描述小胶质细胞以来,它一直受到人们的重视,学术争论不断,现在人们注意到小胶质细胞作为中枢神经系统固有的免疫效应细胞参与其免疫反应和病理过程[1].研
十七届三中全会指出,要加快普及农村高等职业教育,重点加强发展农村中等职业技术教育,对农村实行免费。教育部职业教育与成人教育司副司长刘建同和发展规划司副巡视员葛华在2008
我有一个这样的家,窗明几净的家里充满喜怒哀乐、酸甜苦辣,我觉得这里是一个色彩缤纷的世界!
美国社区学院的国际化是在其自身历史推动、经济发展需要、教育要求和政治推动等多方面因素影响下发展的。其21世纪以来采用的"全面国际化"发展策略主要包括明确发展理念和完善
人的第一次会有很多,但每个第一次带来的感觉都会不同。有的会让人感觉你很幼稚,有的会让人感到你在成长;有的第一次会让你感到悲痛,有的第一次会让你感觉非常快乐。
右美托咪啶是一种新型、强效、高选择性的α2-肾上腺素受体激动剂。近几年来该药因作用快,所需量少与可明显减少其他麻醉剂需求量等特点,被广泛应用在欧美兽医临床中,但在国内尚
<正>1980年底,全国机械化养猪协会在广州成立,该协会是一个全国性的民间学术团体,以促进我国现代化养猪为宗旨,以大型工厂化、机械化猪场为重点,它的会员分布于除台湾、西藏
会议
目的了解某地区二三级护士对阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)相关知识的掌握情况。方法根据中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸疾病学组2015年制定的《阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征
会议