用GRU算法实现风暴潮预测的代码python

时间: 2024-01-25 09:03:12 浏览: 118
以下是一个简单的使用GRU算法实现风暴潮预测的Python代码示例: ```python import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, GRU # 读取数据 data = pd.read_csv('storm_surge_data.csv') # 数据预处理 scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) data['water_level'] = scaler.fit_transform(data['water_level'].values.reshape(-1, 1)) # 划分训练集和测试集 train_size = int(len(data) * 0.8) train_data = data.iloc[:train_size] test_data = data.iloc[train_size:] # 创建特征和标签 def create_dataset(dataset, look_back=1): data_X, data_Y = [], [] for i in range(len(dataset) - look_back - 1): a = dataset[i:(i + look_back), 0] data_X.append(a) data_Y.append(dataset[i + look_back, 0]) return np.array(data_X), np.array(data_Y) look_back = 10 train_X, train_Y = create_dataset(train_data.values, look_back) test_X, test_Y = create_dataset(test_data.values, look_back) # 转换为3D张量 train_X = np.reshape(train_X, (train_X.shape[0], train_X.shape[1], 1)) test_X = np.reshape(test_X, (test_X.shape[0], test_X.shape[1], 1)) # 创建模型 model = Sequential() model.add(GRU(units=50, input_shape=(look_back, 1))) model.add(Dense(1)) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') # 训练模型 model.fit(train_X, train_Y, epochs=100, batch_size=1, verbose=2) # 测试模型 train_predict = model.predict(train_X) test_predict = model.predict(test_X) # 反归一化 train_predict = scaler.inverse_transform(train_predict) train_Y = scaler.inverse_transform([train_Y]) test_predict = scaler.inverse_transform(test_predict) test_Y = scaler.inverse_transform([test_Y]) # 画图 plt.plot(train_data.index, train_data['water_level'], label='Train Data') plt.plot(test_data.index, test_data['water_level'], label='Test Data') plt.plot(train_data.index[look_back+1:], train_predict, label='Train Predictions') plt.plot(test_data.index[look_back+1:], test_predict, label='Test Predictions') plt.legend() plt.show() ``` 代码中使用了一个包含风暴潮数据的CSV文件。首先使用MinMaxScaler对数据进行归一化处理,然后将数据划分为训练集和测试集。接下来,将数据转换为特征和标签,创建一个3D张量,并使用GRU层和一个全连接层构建模型。最后,训练模型并使用反归一化将预测值转换回原始单位,最后画出预测结果。
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