霧霾是秋冬季常見的天氣現(xiàn)象,隨著經(jīng)濟發(fā)展對化石能源需求的不斷增長和環(huán)境自我凈化能力的降低,霧霾天出現(xiàn)幾率和影響范圍都在逐步上升。由此給我們生活帶來的負面清單也與日俱增。事實上,霧與霾在本質(zhì)上是兩種不同的天氣現(xiàn)象,但相似的生消條件為兩者統(tǒng)一預(yù)報提供了可能。在空中運輸領(lǐng)域,霧霾所帶來的低能見度,是航班晚點甚至安全事故的主要誘因之一。因此,提高霧霾預(yù)報的準確率,不僅能減少安全事故,而且還可以提前合理調(diào)度航班,具有非常積極的社會和經(jīng)濟意義。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）中集大成者,其高精度、非線性的特點,被廣泛應(yīng)用于模式識別、控制系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。它在復(fù)雜氣象預(yù)測方面同樣表現(xiàn)優(yōu)異,本文正是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了航危霧霾預(yù)報模型,并利用十進制浮點數(shù)編碼的遺傳算法對網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)進行優(yōu)化,效果良好,達到了我們前期預(yù)定的目標。論文主要內(nèi)容概括如下:（1）數(shù)據(jù)的收集、篩選和訂正,霧霾預(yù)報建模所需的數(shù)據(jù)來源并沒有局限于人工觀測和自動氣象統(tǒng)計資料,還包括業(yè)務(wù)值班員日常工作記錄。（2）分析研究了當今數(shù)值天氣預(yù)報的發(fā)展現(xiàn)狀和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在氣象要素預(yù)測方面的應(yīng)用,并針對傳統(tǒng)經(jīng)驗型、線性系統(tǒng)等預(yù)報模式在航空氣象保障中... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

航危霧霾BP預(yù)報模型技術(shù)路線圖

第 2 章 航危霧霾 BP 預(yù)報模型設(shè)計霧霾預(yù)報業(yè)務(wù)流程霧霾預(yù)報相比，在航空氣象保障中，由于行業(yè)的特殊要求，需高于地方氣象局。在地方氣象局中，霧與霾的預(yù)報通常只結(jié)果通報，而航危氣象預(yù)報保障中不僅涉及單項，而且還考“霾”混合的情況。，霧霾預(yù)報系統(tǒng)模型的業(yè)務(wù)流程涉及原始數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)的預(yù)報（預(yù)警）制作、到最后提供給決策者直觀的可視化氣象據(jù)收集整理過程中，由于人工和突變極值因素的存在，需要去除冗余。在整個霧霾預(yù)報流程中，值班預(yù)報員的業(yè)務(wù)工作商和可視化氣象產(chǎn)品的發(fā)布外，還需要記錄工作日志，包括眼視程范圍。具體的業(yè)務(wù)圖如 2-1 所示：

模型結(jié)構(gòu)的確立經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）研究的不斷深入，家族成員越來越多，應(yīng)用領(lǐng)的拓展。ANN 的分類相當復(fù)雜，并沒有嚴格統(tǒng)一的標準進行劃危霧霾預(yù)報研究進行建模時，選擇 ANN 中的應(yīng)用最為成熟一絡(luò)。其預(yù)報模型數(shù)據(jù)處理主要過程可以概述如下：子經(jīng)輸入層向模型正向輸入數(shù)據(jù)信息，模型收到信息后進行一出預(yù)測結(jié)果，在與進行期望值比較后獲得的誤差信號沿原路徑類似于“黑盒”，我們并不需要知道內(nèi)部的處理過程，數(shù)據(jù)經(jīng)過，模型響應(yīng)輸出即可得到初步的預(yù)報結(jié)果[31]。在信息反向傳播網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)不斷進行調(diào)整，以使預(yù)報模型輸出誤差逐漸減小，數(shù)值時，即可得到我們期望的預(yù)報值[32]。航危霧霾預(yù)報建模過程中采用三層拓撲結(jié)構(gòu)。三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，霧霾預(yù)報中存在的多層復(fù)雜非線性映射問題，且在其它領(lǐng)域也例可供參考學(xué)習(xí)。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]三類航危天氣預(yù)報技術(shù)及業(yè)務(wù)系統(tǒng)研究[D]. 曾淑玲.蘭州大學(xué) 2012



本文編號：3613041