基于云平臺(tái)的多模式天氣集成預(yù)報(bào)研究.pdf

1、隨著數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量有了很大提高，但目前的數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)已趨于成熟，僅僅依靠數(shù)值預(yù)報(bào)本身無法再使預(yù)報(bào)水平獲得較大程度的提高。多模式天氣集成預(yù)報(bào)是因此產(chǎn)生的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)技術(shù)，它能夠綜合各模式的預(yù)報(bào)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提高預(yù)報(bào)質(zhì)量。將遺傳算法應(yīng)用于多模式天氣集成預(yù)報(bào)能夠提高預(yù)報(bào)質(zhì)量和預(yù)報(bào)穩(wěn)定性，但卻具有較高的計(jì)算成本。本文的研究目的在于，將云計(jì)算技術(shù)與遺傳算法相結(jié)合，建立基于云平臺(tái)的多模式天氣集成預(yù)報(bào)模型，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)相應(yīng)的多模式

2、天氣集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)，以較低的計(jì)算成本提高預(yù)報(bào)質(zhì)量，為預(yù)報(bào)員提供準(zhǔn)確、統(tǒng)一的預(yù)報(bào)參考結(jié)果。
　　基于云平臺(tái)的多模式天氣集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)，首先根據(jù)天津市氣象臺(tái)的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品特點(diǎn)，篩選出參與集成的預(yù)報(bào)模式，并對(duì)各模式預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)及訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和訂正;然后使用基于內(nèi)存的分布式計(jì)算平臺(tái)Spark及粗粒度并行遺傳算法CPGA(Coarse-grained Parallel Genetic Algorithm)進(jìn)行數(shù)值預(yù)報(bào)模式成員權(quán)重系數(shù)的計(jì)

3、算;最后通過權(quán)重分布法對(duì)預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行集成處理，以實(shí)現(xiàn)可以綜合各個(gè)模式優(yōu)點(diǎn)、更為準(zhǔn)確和快速的天氣預(yù)報(bào)。
　　本文首先分析了多模式天氣集成預(yù)報(bào)的研究現(xiàn)狀，闡述了利用云平臺(tái)和遺傳算法進(jìn)行多模式天氣集成預(yù)報(bào)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景;然后利用Spark實(shí)現(xiàn)的CPGA(SCPGA)及權(quán)重分布法建立了新的多模式天氣集成預(yù)報(bào)模型;并根據(jù)此模型開發(fā)了多模式天氣集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)。開發(fā)的集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有自動(dòng)或手動(dòng)集成、分類查詢和集群監(jiān)控等功能，實(shí)現(xiàn)了天津市232個(gè)