建立lstm多步预测模型,并根据PM10、SO2 、NO2 、CO、温度、压强等因素,预测PM2.5浓度python代码

时间: 2023-10-20 17:23:36 浏览: 90
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Python实现基于LSTM型来预测污染物浓度

以下是建立LSTM多步预测模型并根据多个因素预测PM2.5浓度的Python代码: ```python import pandas as pd import numpy as np from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, LSTM # 读取数据 df = pd.read_csv('data.csv', encoding='utf-8') # 数据预处理 df = df.dropna() df = df.drop(['year', 'month', 'day', 'hour'], axis=1) df = df[['PM2.5', 'PM10', 'SO2', 'NO2', 'CO', 'TEMP', 'PRES']] scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) scaled_data = scaler.fit_transform(df) # 定义函数 def create_dataset(dataset, look_back=1, look_forward=1): X, Y = [], [] for i in range(len(dataset)-look_back-look_forward+1): X.append(dataset[i:(i+look_back), :]) Y.append(dataset[(i+look_back):(i+look_back+look_forward), 0]) return np.array(X), np.array(Y) # 构建训练集和测试集 train_size = int(len(scaled_data) * 0.7) test_size = len(scaled_data) - train_size train, test = scaled_data[0:train_size,:], scaled_data[train_size:len(scaled_data),:] # 创建输入和输出数据集 look_back = 12 look_forward = 1 trainX, trainY = create_dataset(train, look_back, look_forward) testX, testY = create_dataset(test, look_back, look_forward) # 构建LSTM模型 model = Sequential() model.add(LSTM(50, input_shape=(look_back, 7))) model.add(Dense(look_forward)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') model.fit(trainX, trainY, epochs=100, batch_size=1, verbose=2) # 预测PM2.5浓度 testPredict = model.predict(testX) testPredict = scaler.inverse_transform(testPredict) testY = scaler.inverse_transform(testY) # 输出结果 for i in range(len(testY)): print("真实值:%.2f 预测值:%.2f" % (testY[i], testPredict[i])) ``` 其中,`data.csv`是包含多个因素和PM2.5浓度的数据文件,本代码使用了`MinMaxScaler`来进行数据归一化处理,建立了一个包含一个LSTM层和一个全连接层的模型,使用`mean_squared_error`作为损失函数,使用`adam`作为优化器进行训练。最后输出每个测试样本的真实值和预测值。
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