LSTM驱动的大雾临近预报模型:显著优于传统方法

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"基于LSTM网络的大雾临近预报模型及应用"是一篇探讨如何利用深度学习技术在气象领域进行精确预测的文章。LSTM,即长短期记忆网络,是一种特殊的递归神经网络,特别适用于处理具有长期依赖性的时序数据,如气象现象。本文的研究者针对大雾这种具有明显时空连续性的天气现象,提出了一个创新的预报框架。 研究者首先将地面气象要素观测数据,如温度、湿度、风速等,转化为时间序列数据,这是构建LSTM模型的基础。通过这种方式,模型能够捕捉到这些气象要素随时间的变化趋势,从而提高大雾临近预报的准确性。他们选择了安徽省81个国家站的近2年的数据,对这些数据进行了预处理和序列化,以便用于模型训练和测试。 实验中,作者对未来的1至4小时进行了逐小时的大雾预报,并使用了TS-Score作为评估指标,这是一种衡量预测性能的方法,数值越高表示模型预测效果越好。结果显示,基于LSTM的模型在1-4小时的预测中分别取得了61%、55%、36%和31%的TS-Score,相较于传统的卷积神经网络(CNN)以及支持向量机(SVM)和K-近邻算法(KNN)等机器学习模型,有显著的优势。这证明了LSTM在大雾临近预报中的有效性,它能够提供更准确、及时的预警,对于保障交通、农业和其他依赖良好能见度的活动具有重要意义。 本文的工作不仅展示了LSTM在气象预报领域的潜力,也为大雾临近预报提供了新的解决方案。在未来的研究中,这种方法可能被进一步优化,以提升预报的精度和实用性,对于提升气象预测的科学性和时效性具有重要的实际价值。"