时间尺度重构EEMD-GRNN改进模型预测PM2.5的研究     

符海月  张祎婷 《地球信息科学学报》2019,21(7):1132-1142

合理构建PM_2.5浓度预测模型是科学、准确地预测PM_2.5浓度变化的关键。传统PM_2.5预测EEMD-GRNN模型具有较好的预测精度,但是存在过于关注研究数据本身而忽略其物理意义的不足。本研究基于南京市2014-2017年PM_2.5浓度时间序列数据,分析PM_2.5浓度多尺度变化特征及其对气象因子和大气污染因子的尺度响应,基于时间尺度重构进行EEMD-GRNN模型的改进与实证研究。南京市样本数据PM_2.5浓度变化表现为明显的天际尺度和月际尺度,从重构尺度（天际、月际）构建GRNN模型更具有现实意义;同时,PM_2.5对PM₁₀、NO₂、O₃、RH、MinT等因子存在多尺度响应效应,以其作为GRNN模型中的输入变量更具有时间序列上的解释意义。改进后的EEMD-GRNN模型具有更高的PM_2.5浓度预测精度,MAE、MAPE、RMSE和R²分别为6.17、18.41%、8.32和0.95,而传统EEMD-GRNN模型的模型有效性检验结果分别为8.37、27.56%、11.56、0.91。对于高浓度天（PM_2.5浓度大于100 μg/m³）的预测,改进模型更是全面优于传统EEMD-GRNN模型,MAPE为12.02%,相较于传统模型提高了9.03%。  相似文献   

基于机器学习的海洋环境预报订正方法研究     

许立兵  王安喜  汪纯阳  陈悦  陈昱文  周峥  陈幸荣  邢建勇  刘克威  黄小猛 《海洋通报》2020,39(6):695-704

结合中尺度数值模式 WRF 预报数据和 ERA5 再分析资料，利用机器学习方法对 WRF 预报场的风场、温度、气压进行预报订正。采用 ERA5 作为真值，与原始 WRF 预报相比，利用随机森林模型可以将预报结果整体均方根误差降低 44%以 上，利用深度神经网络模型可以将预报结果整体均方根误差降低 34%以上。通过随机森林模型实验得到不同输入特征对预报要素的影响程度，分析了关键的预报订正因子。  相似文献   

长江口外潮汐精细化模型研究与精度分析     

季凯敏  路川藤 《海洋技术学报》2019,38(5)

长江口外海上测量除受风浪影响较大外,最重要的问题是潮位控制非常困难。文中简要阐述了开展长江口外潮汐精细化模型研究的方法,介绍了利用潮汐精细化模型对长江口外航路任意点进行潮汐预报的方法,并通过实测数据进行了精度分析,提出了建议。  相似文献   

Water temperature modelling: comparison between the generalized additive model,logistic, residuals regression and linear regression models     

Fatima Laanaya  André St-Hilaire  Erwan Gloaguen 《水文科学杂志》2017,62(7):1078-1093

Water temperature has a significant influence on aquatic organisms, including stenotherm fish such as salmonids. It is thus of prime importance to build reliable tools to forecast water temperature. This study evaluated a statistical scheme to model average water temperature based on daily average air temperature and average discharge at the Sainte-Marguerite River, Northern Canada. The aim was to test a non-parametric water temperature generalized additive model (GAM) and to compare its performance to three previously developed approaches: the logistic, residuals regression and linear regression models. Due to its flexibility, the GAM was able to capture some of the nonlinear response between water temperature and the two explanatory variables (air temperature and flow). The shape of these effects was determined by the trends shown in the collected data. The four models were evaluated annually using a cross-validation technique. Three comparison criteria were calculated: the root mean square error (RMSE), the bias error and the Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (NSC). The goodness of fit of the four models was also compared graphically. The GAM was the best among the four models (RMSE = 1.44°C, bias = ?0.04 and NSC = 0.94).  相似文献   

Estimation of instantaneous peak flow from maximum mean daily flow by regionalization of catchment model parameters          下载免费PDF全文

Jie Ding  Uwe Haberlandt 《水文研究》2017,31(3):612-626

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Geophysical flows under location uncertainty,Part II Quasi-geostrophy and efficient ensemble spreading     

V. Resseguier  E. Mémin  B. Chapron 《地球物理与天体物理流体动力学》2017,111(3):177-208

Models under location uncertainty are derived assuming that a component of the velocity is uncorrelated in time. The material derivative is accordingly modified to include an advection correction, inhomogeneous and anisotropic diffusion terms and a multiplicative noise contribution. In this paper, simplified geophysical dynamics are derived from a Boussinesq model under location uncertainty. Invoking usual scaling approximations and a moderate influence of the subgrid terms, stochastic formulations are obtained for the stratified Quasi-Geostrophy and the Surface Quasi-Geostrophy models. Based on numerical simulations, benefits of the proposed stochastic formalism are demonstrated. A single realization of models under location uncertainty can restore small-scale structures. An ensemble of realizations further helps to assess model error prediction and outperforms perturbed deterministic models by one order of magnitude. Such a high uncertainty quantification skill is of primary interests for assimilation ensemble methods. MATLAB^® code examples are available online.  相似文献   

利用最优正则化方法确定Tikhonov正则化参数   总被引：4，自引：0，他引：4  

胡志刚  花向红 《测绘科学》2010,35(2):51-53

基于均方误差最小意义下运用最优正则化方法确定正则参数,推导了计算最优正则参数的公式,并结合算例分析比较了求解病态方程的L-曲线法、GCV法等常用的方法,算例表明,基于最小均方误差的Tikhonov正则化参数优化选取方法是一种可行有效的方法。  相似文献   

220KV高压变电所地面沉降预测方法研究     

吴清海  李国战  单昌威 《测绘科学》2010,35(1):107-108

连云港220KV高压变电所因地面发生大面积的沉降,直接影响运营安全。为了探究地面沉降的规律性,指导生产实践,本文以土方量作为研究对象,对220KV高压变电所地面沉降规律进行研究。在沉降区域内较均匀地布设一些能反映地面沉降情况的观测点,测定这些观测点的平面坐标,再定期对其进行沉降观测,求得每期观测点的高程值,从而得各观测点的三维坐标。利用南方CASS绘图软件具有的土方量计算功能,计算出每期沉降观测数据所对应的土方量。以土方量作为研究对象,选用Gompertz模型、双曲线模型、Logistic模型和指数曲线模型,利用1 st0pt软件对土方量数据进行拟合,建立预测模型,对研究对象进行预测并进行精度评定。通过研究发现,该方法能较好地反映地面整体沉降情况,与目前只针对个别点的沉降情况来研究地面沉降变化规律相比,具有明显的优越性。  相似文献   

滑坡危险性预测模型的设计与实现     

王斌  陈云浩  岳建伟  潘骁骏  刘扬 《测绘科学》2010,35(1):169-171

滑坡灾害的发生严重影响人类社会的生产生活,因此对滑坡灾害的预警预测工作一直是地质灾害监测和防治的重点,国内外众多学者都对此进行了相应研究。本文在前人的研究基础上把信息量模型和降雨诱发指数应用在滑坡预测研究中,充分考虑两者的耦合影响,建立了滑坡危险性预测模型,并完成了模型的开发工作。该模型实现了滑坡灾害危险性预测的快速化、自动化,并且已集成到江西省地质灾害预警预报分析决策系统中,得到了成功应用。  相似文献   

基于无线电探空的武汉大气加权平均温度模型研究     

王勇  杨彬云  刘严萍  胡小刚  柳林涛  许厚泽 《测绘科学》2010,35(2):112-113,108

以武汉地区为例,本文推导无线电探空推导的大气加权平均温度模型并对其可靠性进行检验。采用武汉无线电探空数据推算武汉地区的大气加权平均温度计算模型,以此模型计算GPS可降水量,通过与无线电探空结果比较来检验该模型的精确度。在WHDH站GPS可降水量与无线电探空的比较中,两者差值的均方根为3.0mm,两者的相关性达到了0.952。利用中国地壳运动监测网络2002年武汉站GPS数据和武汉地区大气加权平均温度模型推算的可降水量与无线电探空比较,GPS可降水量与无线电探空可降水量在数值上和发展趋势上比较接近,说明了无线电探空的大气加权平均温度模型的可靠性。  相似文献