2020年华为杯数学建模竞赛E题：能见度预测技术解析

资源摘要信息:"2020年华为杯数学建模大赛的E题是关于能见度估计与预测的研究。能见度是指观测者能看清楚周围环境的最大距离，它受多种因素的影响，包括天气条件、大气中的颗粒物和气体含量、地形等。能见度的估计和预测对于航空、航海、交通、城市规划以及军事活动等都具有十分重要的意义。 在研究中，参赛者需要运用数学建模的方法来解决能见度的估计和预测问题。数学建模通常包括以下几个步骤：首先是问题的定义，明确需要预测和估计的是哪个维度的能见度，如水平能见度或者垂直能见度；其次是数据的收集，包括历史能见度记录、气象数据、大气成分数据等；接着是模型的选择和建立，可能使用的模型包括线性回归模型、时间序列分析、机器学习模型、神经网络模型等；之后是对模型进行校验和优化，这可能涉及到统计分析方法和模型评估指标；最后是模型的应用，将建立好的模型应用于新的数据上进行能见度的预测，并对预测结果进行分析。 在构建模型的过程中，参赛者可能需要考虑如下因素：大气的透明度，这通常与大气中的雾、霾、沙尘暴等现象相关；气象条件，如温度、湿度、风速风向等；大气中的颗粒物与气溶胶的浓度和组成；以及地形对气象条件的影响，如山脉可能阻挡气流，造成局部能见度的变化。 在模型建立后，重要的是进行模型的验证和测试，这通常需要使用一部分数据作为训练集，另一部分数据作为测试集。通过比较模型的预测结果与实际观测值，可以评估模型的准确性和可靠性。如果模型表现不佳，可能需要回到模型建立阶段进行调整。 此外，能见度估计与预测在实际应用中存在挑战，例如在气候变化背景下，传统的模型可能需要进行适应性调整以适应新的观测数据；同时，模型需要足够灵活以处理不同地区和不同条件下的能见度预测问题。参赛者可能还需要考虑模型的计算效率和实时性，特别是在需要快速预测能见度变化的场合。 综上所述，2020年华为杯数学建模大赛的E题"能见度估计与预测"不仅考察了参赛者在数学建模方面的综合能力，还要求他们具备一定的环境科学知识和数据分析技能，最终目标是开发出一个既精确又实用的能见度预测模型。"