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《雨量預(yù)報(bào)分析報(bào)告地評(píng)價(jià)與衡量模型 數(shù)學(xué)建?!酚蓵?huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用文檔雨量預(yù)報(bào)分析的評(píng)價(jià)模型一、摘要我們將FORECAST文件夾中的數(shù)據(jù)按日期先后順序?qū)隡atlab,建立53×47×164的三維矩陣rain1和rain2;把MEASURING文件夾中的數(shù)據(jù)以同樣方法導(dǎo)入91×7×41的三維矩陣temp中,然后建立循環(huán)將temp矩陣中每一層的后4列提取,另存入一個(gè)91×164的rain3矩陣;在命令窗中直接導(dǎo)入預(yù)測(cè)點(diǎn)的經(jīng)度和緯度存入矩陣lon和lat中,導(dǎo)入實(shí)測(cè)點(diǎn)的經(jīng)度和緯度存入矩陣lon1和lat1中,并對(duì)其作圖,得到實(shí)測(cè)點(diǎn)和預(yù)測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度圖。整理得到91個(gè)觀測(cè)點(diǎn)41天的預(yù)測(cè)值和測(cè)量值對(duì)應(yīng)的兩個(gè)91×164矩陣,根據(jù)氣象部門將降
2、雨的等級(jí)分為6個(gè)等級(jí)的分法,把矩陣中相應(yīng)的降雨量值轉(zhuǎn)化為其所對(duì)應(yīng)等級(jí)值,其中,預(yù)測(cè)中的零全部記為0,得到兩個(gè)預(yù)報(bào)等級(jí)矩陣。針對(duì)問(wèn)題(1),利用插值基點(diǎn)為散亂節(jié)點(diǎn)的插值函數(shù)[1]在Matlab中進(jìn)行三次樣條插值處理,將91個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)41天164個(gè)時(shí)段的雨量情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。利用殘差平方和以及平均誤差來(lái)作為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。殘差平方和與平均誤差值較小的一種預(yù)測(cè)方法作為較好的預(yù)報(bào)方法。殘差平方和以及平均誤差數(shù)值越小,表明預(yù)報(bào)越準(zhǔn)確度越高。預(yù)測(cè)方法一的殘差平方和為174290.00,平均誤差為0.4553。預(yù)測(cè)方法二的殘差平方和為195580.00,平均誤差為0.4753。雨量預(yù)報(bào)方法一
3、的準(zhǔn)確性更高一些。針對(duì)問(wèn)題(2),兩個(gè)預(yù)報(bào)等級(jí)矩陣,繼續(xù)利用殘差平方和以及平均誤差來(lái)作為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。殘差平方和以及平均誤差數(shù)值越小,表明預(yù)報(bào)越準(zhǔn)確度越高,相應(yīng)公眾感受就越好。預(yù)測(cè)方法一的殘差平方和為2774,平均誤差為0.1730。預(yù)測(cè)方法二的殘差平方和為2806,平均誤差為0.1745。雨量預(yù)報(bào)方法一的準(zhǔn)確性更高一些。由于殘差平方和與平均誤差難以反映真實(shí)匯報(bào)的準(zhǔn)確度,我們將模型改進(jìn)優(yōu)化。把矩陣中相應(yīng)的降雨量值轉(zhuǎn)化為其所對(duì)應(yīng)等級(jí)值,得到兩個(gè)預(yù)報(bào)等級(jí)矩陣,將兩個(gè)預(yù)報(bào)等級(jí)矩陣與實(shí)測(cè)等級(jí)矩陣做差值運(yùn)算,得到兩個(gè)等級(jí)差矩陣,對(duì)等級(jí)差作絕對(duì)值處理,進(jìn)行等級(jí)差統(tǒng)計(jì)。我們利用預(yù)測(cè)準(zhǔn)確
4、度檢驗(yàn)法對(duì)兩種預(yù)報(bào)進(jìn)行評(píng)價(jià)。預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度()等于預(yù)報(bào)正確次數(shù)()(即運(yùn)算之差為0的情況)和預(yù)測(cè)次數(shù)()之比,即。準(zhǔn)確度越高,表明預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度越高,相應(yīng)公眾感受就越好。預(yù)報(bào)1的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度為83.26%高于預(yù)報(bào)2的準(zhǔn)確度83.11%,公眾更易接受第一種預(yù)報(bào)方法。關(guān)鍵字:散亂節(jié)點(diǎn)插值殘差平方和平均誤差預(yù)報(bào)等級(jí)矩陣預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度文案大全實(shí)用文檔二、問(wèn)題重述雨量預(yù)報(bào)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市工作和生活有重要作用,但準(zhǔn)確、及時(shí)地對(duì)雨量作出預(yù)報(bào)是一個(gè)十分困難的問(wèn)題,廣受世界各國(guó)關(guān)注。我國(guó)某地氣象臺(tái)和氣象研究所正在研究6小時(shí)雨量預(yù)報(bào)方法,即每天晚上20點(diǎn)預(yù)報(bào)從21點(diǎn)開始的4個(gè)時(shí)段(21點(diǎn)至次日3點(diǎn),次日
5、3點(diǎn)至9點(diǎn),9點(diǎn)至15點(diǎn),15點(diǎn)至21點(diǎn))在某些位置的雨量,這些位置位于東經(jīng)120度、北緯32度附近的53×47的等距網(wǎng)格點(diǎn)上。同時(shí)設(shè)立91個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)實(shí)測(cè)這些時(shí)段的實(shí)際雨量,由于各種條件的限制,站點(diǎn)的設(shè)置是不均勻的。氣象部門希望建立一種科學(xué)評(píng)價(jià)預(yù)報(bào)方法好壞的數(shù)學(xué)模型與方法。氣象部門提供了41天的用兩種不同方法的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)在文件夾FORECAST中,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在文件夾MEASURING中,其中的文件都可以用Windows系統(tǒng)的“寫字板”程序打開閱讀。FORECAST中的文件lon.dat和lat.dat分別包含網(wǎng)格點(diǎn)的經(jīng)緯度,其余文件名為
6、_dis1和_dis2,例如f6181_dis1中包含2002年6月18日晚上20點(diǎn)采用第一種方法預(yù)報(bào)的第一時(shí)段數(shù)據(jù)(其2491個(gè)數(shù)據(jù)為該時(shí)段各網(wǎng)格點(diǎn)的雨量),而f6183_dis2中包含2002年6月18日晚上20點(diǎn)采用第二種方法預(yù)報(bào)的第三時(shí)段數(shù)據(jù)。MEASURING中包含了41個(gè)名為<日期>.SIX的文件,如020618.SIX表示2002年6月18日晚上21點(diǎn)開始的連續(xù)4個(gè)時(shí)段各站點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(雨量),這些文件的數(shù)據(jù)格式是:站號(hào)緯度經(jīng)度第1段第2段第3段第4段5813832.9833118.51670.00000.200010.10003.100058
7、13933.3000118.85000.00000.00004.60007.40005814133.6667119.26670.00000.00001.10001.40005814333.8000119.80000.00000.00000.00001.80005814633.4833119.81670.00000.00001.50001.9000……雨量用毫米做單位,小于0.1毫米視為無(wú)雨。(1)請(qǐng)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)評(píng)價(jià)兩種6小時(shí)雨量預(yù)報(bào)方法的準(zhǔn)確性;(2)氣象部門將6小時(shí)降雨量分為6等:0.1—2.5毫米為小雨,2.6—6毫米為中雨,6.1