基于深度学习的气象要素预测方法     

马景奕  刘维成  闫文君 《热带气象学报》2021,37(2):186-193

针对气象预测内容繁多且影响因素多样的问题,提出了一种基于长短时记忆（LSTM）的气象预测方法。方法能够对繁杂的气象数据进行自动预处理,提取相应的特征信息。通过神经网络的前向训练、长短时记忆反馈学习,经过多隐藏层地自主训练,对能见度、温度、露点、风速、风向以及压力气象信息实现准确预测。通过实验以及与经典机器学习预测方法的比较,验证了本文方法在气象预测中的有效性,进一步提升了气象预测的准确性,各项预测值的均方检验误差平均值为0.35。   相似文献   

基于深度学习的全球平均表面温度年际信号时间序列的预测北大核心CSCD          下载免费PDF全文

罗德杨  郑飞  陈权亮 《气候与环境研究》2022,27(1):94-104

利用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)有效地分解了全球平均表面温度(Global Mean Surface Temperature,GMST)时间序列,得到其不同尺度的、不同特征的子序列(Intrinsic Mode Function,IMF)。在此基础上,利用在预测长期、复杂、非线性变化的时间序列上具有显著优势的滑动自回归机器学习(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)模型和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)模型开展GMST年际信号预测研究。结果表明:深度学习模型LSTM能很好地拟合并预测了长程相关性强的子序列(第2~6个IMF),而代表GMST年际尺度变化的IMF1则在一定程度上受到太平洋大西洋多重气候信号的影响和调制,因此进一步将3个气候指数作为预报前兆因子加入预测模型来更准确地预测IMF1的时间演变。通过利用多套GMST数据的对比,最终选定了考虑实时ENSO信息的LSTM(ENSO)模型来提前预测年际GMST信号,并预测2020年将有较大概率会成为史上最热的年份之一。  相似文献   

U-Net模型在京津冀临近降水预报中的应用和检验评估          下载免费PDF全文

徐成鹏  曹勇  张恒德  刘海知  梅双丽 《气象科学》2022,42(6):781-792

利用2018—2019年期间10 min定量降水估计(Quantitative Precipitation Estimation, QPE)实况观测,构建基于U-Net的分钟级临近降水预报模型,实现了京津冀地区未来0~2 h逐10 min降水量滚动预报。以TS、BIAS、POD、SR、FAR作为评价指标,通过检验2020和2021年6—9月长序列以及分析2020年8月12日和2021年7月1日两次强降水个例,表明U-Net模型预报接近实况,局部伴随着一定程度的空报,相较光流法、持续性预报及CMA-MESO模式预报效果有明显提升。具体表现为:当分钟级降水预报不超过10 mm/(10 min)时,U-Net模型明显优于光流法和持续性预报;当小时预报不超过25 mm·h^-1,U-Net模型优于CMA-MESO模式和光流法。然而,当降水强度超过10 mm/(10 min)或 25 mm·h^-1时,U-Net模型存在预报偏弱的情况,可能与强降水样本较少有关。  相似文献   

山西最大冻土深度时空分布特征     

张小平  秦璐  范卫东  李瑞芳  田粉平 《干旱气象》2022,40(1):49-54

基于山西68个气象观测站1960—2018年月最大冻土深度资料,应用EOF和小波分析等方法,研究山西年最大冻土深度的时空分布特征。结果表明:(1)1960—2018年山西68站平均年最大冻土深度平均值为71 cm,极端最大值为192 cm,极端最小值为7 cm。近59 a山西68站平均年最大冻土深度呈显著减小趋势,气候倾向率为-1.394 cm·(10 a)^(-1),且在1986年发生一次显著的气候突变。(2)山西68站平均年最大冻土深度存在准4 a周期。(3)山西年最大冻土深度空间分布整体上南浅北深、东浅西深。(4)山西年最大冻土深度EOF分解前2个模态的累积方差贡献率达58.4%,第1模态空间型为全省一致型,第2模态空间型为南北反向型。  相似文献   

一种改进的循环神经网络雷达图像外推算法     

尹麒名  甘建红  漆慧  胡文东  张莹  黎仁国  唐旺 《气象科技》2021,49(1):18-24

临近强降水预报目的是预测未来两小时内局地降水强度的分布,准确的外推雷达图像可以为临近强降水预报提供准确的时空参考数据。近两年循环神经网络模型应用于天气雷达回波图象外推得到了较好的结果。本文基于分析现有ConvLSTM和TrajGRU模型的基础上,从输入雷达数据层数和修改模型损失函数两个方面对循环神经网络外推模型进行改进,并对业务上的雷达图象序列和竞赛雷达图象序列进行试验。试验结果表明,改进的外推模型能更好地捕捉时空相关性,具有更精确的外推效果。  相似文献   

一种高分辨率遥感影像建筑物自动检测方法     

张通  潘励 《测绘地理信息》2020,(2):101-105

高分辨率遥感影像具有丰富的空间信息、地物几何结构和纹理信息,有助于对地物目标进行认知和解译。而建筑物目标在人类活动区域内占据重要地位,对高分辨率遥感影像中的建筑物进行自动检测具有重大意义。提出了一种基于全卷积神经网络的建筑物自动检测方法,并制作了建筑物样本数据集,利用基于区域的全卷积神经网络和特征检测网络进行建筑物检测模型的参数训练,对待检测影像进行预处理之后利用模型进行建筑物检测,得到影像中的建筑物目标的具体位置和类别置信度。实验证明,提出的检测方法具有更好的效果和更快的速度。检测召回率达到92%,检测准确率达到98%,证明了该方法针对建筑物检测具有较高的精度和较强的稳定性。  相似文献   

吉林西部地下水特征及其与土壤盐渍化的关系   总被引：38，自引：5，他引：33  

宋长春  邓伟 《地理科学》2000,20(3):246-250

研究了吉林西部地下水的主要类型及水文地质特征,新构造运动对第四纪环境和地下水赋存的影响,分析了不同地貌区地下水元素地球化学分异性,元素迁移地球化学过程的转化,探讨了潜水埋深、矿化度、组成、径流条件等对内陆盐渍土壤形成的影响,潜水向上迁移速率与水位的关系,提出了潜水埋深及矿化度与土壤盐渍化程度的定量指标。  相似文献   

中国地震震深度与强震活动状态研究   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

陈立军 《地震地质》2000,22(4):360-370

通过对中国绝大部分地区１９７０年以来有仪器测定震源深度的地震资料进行详细分析,提出了”地震地热说”的假说并对分析结果作出解释,得出了一个关于中国强震活动大形势的全新观念,认为中国强震活动受到地壳深部４个“热点”（吉林、新疆兴都库什、台湾和西藏日喀则等中深源震区）７０年代强震活动的牵引,完成了一个由地震活动高潮期（１９７０？－１９８２）,调整期（１９８３－１９９２）和消减期（１９９３－１９９９？）所  相似文献   

苏北大陆科学钻探靶区深反射地震的叠前深度偏移   总被引：4，自引：2，他引：2  

胡振远  杨文采  程振炎 《地球物理学报》2000,43(4):488-497

由于深反射地震数据具有信噪比低和记录长度长等特点,叠前深度偏移方法的应用有许多困难．为此,我们研究了一种适合于深反射地震的叠前深度偏移方法;包括：用逆风有限差分方法计算程函方程;在常规速度扫描的基础上,用协方差控制提高速度分析精度;用联合反演算法计算层速度,再插值后得到初始速度模型;用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ法作为偏移速度分析工具,求得最终的速度模型;最终的速度模型作为有限差分深度偏移的输入,求得最终的偏移结果．用该方法对“中国大陆科学深钻工程”东海二维深反射地震数据ＤＨ－４线进行了叠前深度偏移,取得了良好的效果。  相似文献   

机载激光测深系统测深误差源的研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

刘基余  李松 《武汉大学学报(信息科学版)》2000,25(6):491-495

机载激光测深系统将成为21世纪精细测绘海底地形和探测水下目标的高新技术设备.本文论述了影响机载激光测深精度的附设误差和海水深度的测量误差两大误差源.  相似文献