【摘要】：隨著數(shù)值預報技術的發(fā)展,天氣預報質(zhì)量有了很大提高,但目前的數(shù)值預報技術已趨于成熟,僅僅依靠數(shù)值預報本身無法再使預報水平獲得較大程度的提高。多模式天氣集成預報是因此產(chǎn)生的一項統(tǒng)計預報技術,它能夠綜合各模式的預報優(yōu)勢,進一步提高預報質(zhì)量。將遺傳算法應用于多模式天氣集成預報能夠提高預報質(zhì)量和預報穩(wěn)定性,但卻具有較高的計算成本。本文的研究目的在于,將云計算技術與遺傳算法相結(jié)合,建立基于云平臺的多模式天氣集成預報模型,并以此為基礎開發(fā)相應的多模式天氣集成預報系統(tǒng),以較低的計算成本提高預報質(zhì)量,為預報員提供準確、統(tǒng)一的預報參考結(jié)果�；谠破脚_的多模式天氣集成預報系統(tǒng),首先根據(jù)天津市氣象臺的數(shù)值預報產(chǎn)品特點,篩選出參與集成的預報模式,并對各模式預報數(shù)據(jù)及訓練集數(shù)據(jù)進行標準化處理和訂正;然后使用基于內(nèi)存的分布式計算平臺Spark及粗粒度并行遺傳算法CPGA(Coarse-grained Parallel Genetic Algorithm)進行數(shù)值預報模式成員權重系數(shù)的計算;最后通過權重分布法對預報結(jié)果進行集成處理,以實現(xiàn)可以綜合各個模式優(yōu)點、更為準確和快速的天氣預報。本文首先分析了多模式天氣集成預報的研究現(xiàn)狀,闡述了利用云平臺和遺傳算法進行多模式天氣集成預報的優(yōu)勢和應用前景;然后利用Spark實現(xiàn)的CPGA(SCPGA)及權重分布法建立了新的多模式天氣集成預報模型;并根據(jù)此模型開發(fā)了多模式天氣集成預報系統(tǒng)。開發(fā)的集成預報系統(tǒng)具有自動或手動集成、分類查詢和集群監(jiān)控等功能,實現(xiàn)了天津市232個站點的24小時溫度預報和48小時降水預報。經(jīng)過大量的集成預報實驗,結(jié)果表明,基于SCPGA的多模式天氣集成預報不僅具有優(yōu)于各個模式成員和傳統(tǒng)GA(Genetic Algorithm)集成的預報質(zhì)量,還能夠獲得很高的集成效率,能夠在較短的時間內(nèi)為預報員提供準確可靠的預報參考,具有良好的應用前景。
【學位授予單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P456.7;TP393.09

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1 吳q氏，

本文編號：2639070