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基于双注意力机制的台风轨迹预测模型 被引量:1
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作者 贺琪 刘东旭 +2 位作者 宋巍 黄冬梅 杜艳玲 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期387-395,共9页
台风轨迹的准确预测对于减少台风灾害及风险评估意义重大。本文提出了一种基于双注意力机制的台风轨迹预测模型(Dual-Attention-Encoder-Decoder),首先根据台风轨迹数据计算台风轨迹的变化曲率,将台风曲率序列与台风轨迹序列一同作为预... 台风轨迹的准确预测对于减少台风灾害及风险评估意义重大。本文提出了一种基于双注意力机制的台风轨迹预测模型(Dual-Attention-Encoder-Decoder),首先根据台风轨迹数据计算台风轨迹的变化曲率,将台风曲率序列与台风轨迹序列一同作为预测模型的特征输入,充分考虑了台风轨迹中隐藏的转向、偏折信息;然后构建双注意力机制增强的编码器-解码器网络(Encoder-Decoder)作为预测模型,利用特征注意力机制和时间注意力机制分别对模型输入和隐藏状态进行权重分配,能够学习输入特征和预测目标之间的关系,并且有效解决编码器-解码器结构对过长序列预测的性能下降问题,编码器和解码器均采用LSTM网络,能够存储长时间依赖并且收敛性好,不易发生梯度消失或爆炸;最后,本文使用1949—2017年中国气象局提供的西北太平洋台风最佳路径数据集,将DA-Encoder-Decoder模型与BP、SVR、LSTM、ELM等模型进行对比,分别对24 h、48 h、72 h台风轨迹进行预测。结果表明:DA-Encoder-Decoder模型的均方根误差和实际误差距离指标均优于其他四种预测方法,验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 台风轨迹预测 注意力机制 曲率 时间序列
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一种NMI结合HSIC0的台风移动轨迹多因素相关分析方法
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作者 乔百友 郝元卿 +1 位作者 唐忠 汪锐 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1234-1244,共11页
现有非线性相关分析方法准确性低、计算代价大,因而不适合大规模、高维度台风轨迹数据相关分析.针对这一问题,首次将希尔伯特-施密特独立准则经验估计(Hilbert-Schmidt independent criterion empirical estimation,HSIC0)引入到台风移... 现有非线性相关分析方法准确性低、计算代价大,因而不适合大规模、高维度台风轨迹数据相关分析.针对这一问题,首次将希尔伯特-施密特独立准则经验估计(Hilbert-Schmidt independent criterion empirical estimation,HSIC0)引入到台风移动轨迹相关研究中,提出了一种基于标准化互信息(normalized mutual information,NMI)结合HSIC0的多因素相关分析方法.该方法首先利用NMI来过滤掉台风数据中相关性低的冗余因素,然后采用XGBoost机器学习模型来剔除掉无效因素,从而降低后续计算代价.在此基础上,采用基于HSIC0的多因素相关分析方法对台风数据进行了分析,挖掘出了相关性较强的台风移动轨迹影响因素组合,从而提高了台风移动轨迹的预测精度.真实台风数据集上的一系列实验结果表明,提出的方法在MSE,MAE,R^(2)指标上均优于NMI、Pearson相关系数、距离相关系数等分析方法. 展开更多
关键词 台风移动轨迹 相关分析 多因素 HSIC0 XGBoost
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台风活动对中国沿海地区极端降水的影响 被引量:7
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作者 高延康 赵铜铁钢 +3 位作者 田雨 杨芳 郑飞飞 陈晓宏 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-11,共11页
基于1961—2020年格点化数据集逐日降水资料及中国气象局台风最佳路径数据集,计算台风降水对中国沿海地区极端降水事件的贡献率;利用混合和单一元统计极值分布模型量化台风对降水极值概率分布的影响,探究其量化结果的影响因素,并通过典... 基于1961—2020年格点化数据集逐日降水资料及中国气象局台风最佳路径数据集,计算台风降水对中国沿海地区极端降水事件的贡献率;利用混合和单一元统计极值分布模型量化台风对降水极值概率分布的影响,探究其量化结果的影响因素,并通过典型流域进行流域尺度的应用验证。结果表明:从台风降水的贡献来看,台风降水主要影响中国沿海及部分临近沿海的内陆地区的高重现期极端降水事件;在量化台风影响方面,利用考虑台风降水分布的混合元统计极值分布模型可提高研究区大部分地区降水极值概率的估计,并且沿海地区台风降水的影响大于内陆地区,北方沿海地区的影响大于南方各分区;台风极端降水贡献率、台风与非台风降水差异是台风影响中国沿海地区降水极值概率分布的重要因素。 展开更多
关键词 台风轨迹 极端降水 区域影响 重现期 概率分布
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A NUMERICAL STUDY OF THE EFFECT OF TAIWAN ISLAND TERRAIN ON TYPHOON HAITANG (0505) TRACK
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作者 余贞寿 侯球锋 +2 位作者 王海东 吴贤笃 李怀川 《Journal of Tropical Meteorology》 SCIE 2008年第1期37-40,共4页
The track of Typhoon Haitang (0505), which passed through the Taiwan Island and landed again, has been successfully simulated by using the non-hydrostatic mesoscale atmospheric model MM5. Its structure is analyzed on ... The track of Typhoon Haitang (0505), which passed through the Taiwan Island and landed again, has been successfully simulated by using the non-hydrostatic mesoscale atmospheric model MM5. Its structure is analyzed on the landing stage, and it is found that there exist good relationships between the typhoon abnormal moving track and its asymmetry structure. The effect of terrain of Taiwan Island on the typhoon Haitang, which made it rotate before landing and present a"V"type abnormal moving track in Taiwan straits, has also been simulated. Further analysis shows that the terrain of Taiwan Island not only directly affects the typhoon moving track, but also changes the typhoon track by affecting its asymmetric structure. Therefore, the typhoon asymmetric structure and the effect of terrain of Taiwan Island together results in the abnormal rotating track. The terrain of Taiwan Island tends to increase the SW-NE asymmetric structure of the typhoon and has different effect on SE-NW asymmetric structure during the landfall process of typhoon Haitang before entering and moving out of the Taiwan straits. 展开更多
关键词 TYPHOON asymmetry structure moving track TERRAIN
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