编写基于TensorFlow和LSTM模型的Python自定义类ModelLstm预测全球风速代码,读取720个tif文件,每个文件表示一小时时间间隔,每个tif包含像元数[721,1440],表示全球格网点,作为训练数据,用3小时数据预测未来3小时风速

时间: 2024-03-29 20:40:23 浏览: 16
好的,让我来帮你编写这个ModelLstm类。 首先,需要导入一些必要的库和模块: ```python import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Dense, LSTM from tensorflow.keras.callbacks import ModelCheckpoint, EarlyStopping import numpy as np import os from osgeo import gdal ``` 然后,我们可以定义ModelLstm类,包括初始化函数和训练函数: ```python class ModelLstm: def __init__(self, input_shape=(721, 1440), output_shape=(721, 1440), lstm_units=128, dense_units=128, epochs=50, batch_size=16): self.input_shape = input_shape self.output_shape = output_shape self.lstm_units = lstm_units self.dense_units = dense_units self.epochs = epochs self.batch_size = batch_size self.model = self.build_model() def build_model(self): model = Sequential() model.add(LSTM(self.lstm_units, input_shape=self.input_shape, return_sequences=True)) model.add(Dense(self.dense_units)) model.add(Dense(np.prod(self.output_shape), activation='linear')) model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam') return model def train(self, data_path, model_path): x, y = self.load_data(data_path) checkpoint = ModelCheckpoint(model_path, monitor='val_loss', verbose=1, save_best_only=True, mode='min') early_stop = EarlyStopping(monitor='val_loss', patience=10, verbose=1, mode='min') callbacks_list = [checkpoint, early_stop] self.model.fit(x, y, epochs=self.epochs, batch_size=self.batch_size, validation_split=0.1, callbacks=callbacks_list) def load_data(self, data_path): data_list = os.listdir(data_path) data_list.sort() x = [] y = [] for i in range(len(data_list)-6): data_x = [] for j in range(6): data = gdal.Open(data_path + '/' + data_list[i+j]) data_band = data.GetRasterBand(1) data_array = data_band.ReadAsArray() data_x.append(data_array) x.append(data_x) data_y = gdal.Open(data_path + '/' + data_list[i+6]) data_band = data_y.GetRasterBand(1) data_array = data_band.ReadAsArray() y.append(data_array) x = np.array(x) y = np.array(y) x = x.reshape(x.shape[0], x.shape[1], x.shape[2], x.shape[3], 1) y = y.reshape(y.shape[0], y.shape[1]*y.shape[2]) return x, y ``` 在这个ModelLstm类中,我们定义了初始化函数,包括输入形状、输出形状、LSTM单元数、全连接层单元数、迭代次数和批次大小。我们还定义了build_model函数,用于建立LSTM模型,并定义了train函数,用于训练模型。 在load_data函数中,我们首先获取数据文件夹中的所有文件,并根据文件名排序。然后,我们读取6个小时的数据作为输入,读取第7个小时的数据作为输出,并将它们分别存入x和y数组中。最后,我们将x和y数组转换为numpy数组,并将x数组的形状调整为(batch_size, 6, 721, 1440, 1),将y数组的形状调整为(batch_size, 721*1440)。 现在,我们可以使用ModelLstm类来训练模型了。假设我们有一个名为data的数据文件夹,并且我们想要将训练好的模型保存到名为model.h5的文件中,我们可以这样做: ```python model_lstm = ModelLstm() model_lstm.train('data', 'model.h5') ``` 这将会使用data文件夹中的数据来训练模型,并将训练好的模型保存到model.h5文件中。

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