船舶防台预报集成模型的研究与运用

论文摘要

准确的台风预报是防台决策安全、经济的重要保证,但受目前理论和技术水平的限制,完全准确的台风预报是不可能得到的。每次台风来袭前,各个预报站点都会发出台风预报信息。面对来自不同气象预报站的、准确率不同的台风预报信息,如何选取或者综合得到一个准确率较高并且稳定的预报结果供防台决策使用是船舶防台决策面临的一个重要课题,这对保证船舶防台决策安全、有效,减少海损事故发生,具有重要的现实意义!本文以船舶防台预报集成为主要研究对象,首先分析了船舶防台面临的问题和解决办法,同时对预报集成的研究现状进行了阐述。然后,在预报集成相关理论的指导下,本文对数据采集以及台风风速、气压、路径的集成都进行了详细的分析,构建了船舶防台预报集成模型。在该模型中,对台风的气压、风速进行集成处理时,本文引入了灰色关联度分析方法,用该方法对各个站点的预报能力进行评价,采用正权递归集成法来确定权重,建立了台风气压、风速的预报集成模型；对台风路径进行处理时,综合考虑了方向误差和距离误差,并将模糊贴近度应用到评价方法中,将各个站点预报效果值进行归一化处理得到权重值,建立了台风路径预报集成模型。其次,使用MATLAB工具实现了船舶防台预报集成模型中的求解过程,为后文实例研究打下基础。最后,采集了中央站、香港站、日本站三个站点的数据进行实例研究。结果表明,本文设计的船舶防台预报集成模型得到的结果具有明显的优势,对船舶防台决策具有一定的参考价值!

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景与意义
• 1.2 船舶防台存在的问题和解决办法
• 1.3 相关文献综述
• 1.3.1 我国台风预报研究综述
• 1.3.2 预报集成研究综述
• 1.4 本文框架
• 第2章 船舶防台预报集成模型的理论基础
• 2.1 预报集成基本理论
• 2.1.1 预报集成的来源及原理
• 2.1.2 预报集成的主要方法介绍
• 2.2 模糊数学理论
• 2.2.1 模糊概念与集合
• 2.2.2 模糊子集
• 2.2.3 模糊集的表示法
• 2.2.4 模糊贴近度
• 2.3 灰色关联度理论
• 2.3.1 灰色关联度概述
• 2.3.2 灰色关联度分析法
• 第3章 船舶防台预报集成模型
• 3.1 船舶防台预报集成模型构建的目的
• 3.2 船舶防台预报集成模型的总体设计和原理
• 3.3 船舶防台预报集成模型的构建
• 3.3.1 历史预报信息的采集
• 3.3.2 台风风速、气压预报集成模型
• 3.3.3 台风路径预报集成模型
• 第4章 船舶防台预报集成模型求解的实现
• 4.1 实现工具
• 4.2 船舶防台预报集成模型算法以及MATLAB实现
• 4.2.1 台风风速、气压预报集成模型算法
• 4.2.2 台风路径预报集成算法
• 第5章 实例研究
• 5.1 实验数据
• 5.2 船舶防台预报集成模型的实例研究
• 5.2.1 台风风速的预报集成
• 5.2.2 台风气压的预报集成
• 5.2.3 台风路径的预报集成
• 5.3 结果分析
• 第6章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 本文的不足和展望
• 参考文献
• 致谢