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一种改进的BP算法及在降水预报中的应用
引用本文:闵晶晶,孙景荣,刘还珠,王式功,曹晓钟.一种改进的BP算法及在降水预报中的应用[J].应用气象学报,2010,21(1):55-62.
作者姓名:闵晶晶  孙景荣  刘还珠  王式功  曹晓钟
作者单位:1.兰州大学大气科学学院半干旱气候变化教育部重点实验室, 兰州730000
基金项目:中国气象局多轨道业务建设项目,国家科技支撑计划 
摘    要:传统BP(back propagation)算法在实际应用中具有网络结构参数和学习训练参数难以确定、泛化能力差、训练学习易陷入局部极小点等问题。该文在传统BP算法的基础上,提出一种改进算法,在训练过程中能自动确定各种参数,并避免陷入局部极小点,提高网络的泛化能力。利用2003—2005年5—9月中国国家气象中心T213的数值预报产品,通过动力诊断得出反映降水的物理量,然后从中挑选出与降水关系较好的25个因子,连同中国国家气象中心T213模式、日本气象厅业务模式和德国气象局业务模式相应的降水量预报结果作为预报因子。采用改进的BP算法建立江淮流域68个站24 h降水(08:00—08:00,北京时)3个等级(降水量≥0.1 mm,降水量≥10 mm,降水量≥25 mm)的预报模型。通过对2006—2007年5—9月68个站试报结果表明:改进BP算法对降水预报的TS评分大大高于传统BP算法,也高于几种模式的降水预报结果,同时,改进算法使降水预报的平均空报率、漏报率明显降低。

关 键 词:人工神经网络    BP算法    改进算法    建模    降水预报
收稿时间:2008-11-28

An Improved BP Algorithm and Its Application to Precipitation Forecast
Min Jingjing,Sun Jingrong,Liu Huanzhu,Wang Shigong,Cao Xiaozhong.An Improved BP Algorithm and Its Application to Precipitation Forecast[J].Quarterly Journal of Applied Meteorology,2010,21(1):55-62.
Authors:Min Jingjing  Sun Jingrong  Liu Huanzhu  Wang Shigong  Cao Xiaozhong
Institution:1.Key Laboratory for Semi-arid Climate Charge of Ministry of Education, College of Atmospheric Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 7300002.China Meteorological Administration Training Center, Beijing 1000813.National Meteorological Center, Beijing 100081
Abstract:Objective forecast of precipitation is difficult because of its complex nonlinear characteristics.In order to enhance the ability of forecasting precipitation,artificial neural network(ANN) method is applied in numerical weather products interpretation.Among different types of ANN,the back propagation(BP) neural network is the most popular and influential one.However,traditional BP algorithm has some limitations such as the difficulties in determining network structure and the learning parameters,poor gener...
Keywords:artificial neural network(ANN)  back propagation (BP) algorithm  improved algorithm  mod-cling  precipitation forecast
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