台风预测与模拟教学内容

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台风模拟与预测的科学方法分析

台风模拟与预测的科学方法分析

台风模拟与预测的科学方法分析台风是一种自然灾害,给人们的生活和财产带来了极大的威胁。

为了提前预判台风的路径和强度,科学家们发展了多种模拟和预测的方法。

本文将对台风模拟与预测的科学方法进行分析。

一、基于物理模型的台风模拟和预测方法物理模型是一种基于物理规律进行数值模拟的方法。

在台风模拟和预测中,物理模型使用大气和海洋的基本物理方程和参数来模拟台风的形成、发展和移动。

首先,物理模型需要获取真实的初始条件,包括大气和海洋的温度、湿度、风场等参数。

这些初始条件可以通过传感器、卫星观测和气象雷达等手段进行实时获取。

接下来,物理模型使用Navier-Stokes方程、热传导方程和动力学方程等基本方程来描述大气和海洋的运动以及能量和质量的转换。

根据这些方程,模型将初始条件带入计算并对未来的状态进行预测。

然后,物理模型需要考虑边界条件,如大气和海洋的边界摩擦、海洋表面的蒸发和降水等。

这些条件对台风的形成和演变起着重要的作用。

最后,物理模型还需要进行数值计算。

由于实际的物理方程往往非常复杂,无法直接求解,因此研究人员通常采用数值方法,如有限差分法、有限元法和谱方法等,来近似求解这些方程。

物理模型的优点是可以基于物理规律对台风进行详细的模拟和预测。

然而,由于大气和海洋系统的非线性和复杂性,物理模型往往需要非常高的计算能力和数据输入,同时对初始条件和边界条件的精度要求也很高。

二、基于统计模型的台风模拟和预测方法统计模型是一种基于历史数据和统计学方法进行模拟和预测的方法。

在台风模拟和预测中,统计模型通过分析过去的台风路径和强度数据,来预测未来的台风路径和强度。

首先,统计模型需要收集并整理历史的台风数据,包括台风的位置、时间、路径和强度等。

这些数据可以来自气象部门、卫星观测和气象雷达等。

接下来,统计模型通过对历史数据进行分析,计算出各种参数之间的相关系数和概率分布。

例如,在路径预测中,模型可以通过计算不同经纬度、季节和大气环流系统的相关系数,来预测台风可能出现的路径。

幼儿园台风训练教案

幼儿园台风训练教案

幼儿园台风训练教案
一、教学目标
1.了解台风的相关知识,如台风的形成、特征和危害等;
2.掌握台风预警信号及其对应的预防措施;
3.增强幼儿在台风来临时的应急能力和自我保护意识。

二、教学内容
1. 台风的介绍
1.1 台风的形成
1.2 台风的特征
1.3 台风的危害
2. 台风预防措施
2.1 台风预警信号
2.2 台风来临前要做的准备工作
2.3 台风来临时的应对措施
3. 台风应急演练
3.1 手抄台风预警信号
3.2 清空户外的杂物
3.3 包裹好重要物品,准备撤离
3.4 口齿清晰地喊出撤离口号,有序离开教室
三、教学活动设计
活动一:PPT讲解台风的形成及特征
在投影仪下播放相关PPT,通过图片、文字等形式,向幼儿介绍台风的形成过程、特征、危害等内容。

活动二:台风预警信号手抄
在黑板上给出各个台风预警信号对应的标志,让幼儿进行手抄,并讲解每个预警信号所代表的意义。

活动三:台风来临前要做的准备工作
通过模拟台风来临前,向幼儿展示要做的准备工作,如清空室外的杂物、包裹好重要物品等。

并根据幼儿年龄的不同,教授简单的固定方法。

活动四:口号喊响,有序撤离
通过演练让幼儿深入体会台风来临时的应对措施,也通过这个活动培养幼儿的安全意识和自我保护意识。

四、教学评估
通过观察幼儿对于讲解内容的理解和对待演练时的表现,来评估教学效果。

五、教学后评价
了解幼儿的掌握情况及意见,并针对不足完善教案。

23.台风(教案)三年级下册科学粤教版

23.台风(教案)三年级下册科学粤教版
5. 论述题
- 请论述台风对人类生活和环境的影响。
台风对人类生活和环境的影响是多方面的。首先,台风的高风速和强降雨会导致建筑物损坏、基础设施瘫痪,影响人们的生活秩序。其次,台风会导致停水停电,影响人们的日常生活。此外,台风还会对农业、渔业等产业产生严重影响,导致经济损失。同时,台风还可能导致生态环境破坏,如森林被破坏、土地侵蚀等。因此,加强对台风的防范和应对措施,保护人们的生命财产安全,保护生态环境,具有重要意义。
- 台风的预报技术
- 台风预警信号的意义
4. 台风的防范措施
- 个人防范措施
- 家庭防范措施
- 社区防范措施
-风与全球气候变化的联系
- 台风与海洋生态系统的关系
- 台风对海岸线变化的影响
板书设计:
1. 台风的基本概念
- 定义:热带气旋的一种
- 分类:强台风、超强台风等
- 《台风与城市规划》(作者:某某)
- 《台风与全球气候变化》(作者:某某)
- 《台风与海岸线变化》(作者:某某)
- 《台风与海洋资源开发》(作者:某某)
- 《台风与我国防灾减灾》(作者:某某)
2. 鼓励学生进行课后自主学习和探究:
- 学生可以利用图书馆、互联网等资源,自主选择一个与台风相关的课题进行深入研究。
(4)台风的观察和实践活动。学生可能对如何观察和分析台风的数据不太熟悉,需要教师进行指导。
四、教学资源准备
1. 教材:确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。教材中应包含台风的基本概念、特点、形成条件、分类、影响以及观察和实践活动的指导。
2. 辅助材料:准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源应包括台风的卫星云图、雷达图、风力等级图等,以便学生更直观地了解台风的结构和影响。

作文:防台风教案

作文:防台风教案

作文:防台风教案尊敬的各位领导、亲爱的同事们:大家好!我是XXX中学的语文老师。

今天,我要向大家介绍一份特殊的教案,即防台风教案。

希望通过这份教案的实施,能够提高学生们的防灾意识,增强他们在台风来临时的应对能力。

一、教学目标1. 了解台风的概念、形成原因和特征。

2. 掌握台风对人类生活和环境的影响。

3. 学会预测和给予台风的正确应对方法。

4. 培养学生的团队合作意识和自我保护能力。

二、教学内容1. 台风的概念和特征a. 台风的定义:台风是一种强气旋性的热带气象现象。

b. 台风的形成原因:海洋水温高、空气湿度大、环流形势稳定。

c. 台风的特征:狂风、暴雨、风暴潮、雷电等。

2. 台风的影响a. 给人类生活带来的影响:风灾、洪灾、山体滑坡等。

b. 给自然环境带来的影响:破坏生态平衡、破坏植被覆盖等。

3. 台风的预测方法a. 利用气象卫星、雷达等设备进行实时监测。

b. 通过专业的气象预报系统获取信息。

c. 关注气象部门发布的天气警报和预警信息。

4. 台风的应对方法a. 居民防灾意识培养:了解避险措施、制定应急预案。

b. 避免去危险区域,寻找安全的室内避难点。

c. 注意食品卫生,避免食用受污染的食物。

d. 灾后清理和重建工作:组织清理工作、修复设施。

三、教学方法1. 合作学习:组织学生进行小组讨论,共同分析台风的成因、特征及应对方法。

2. 实地探究:带领学生参观气象观测站,了解气象设备和预测工作流程。

3. 案例分析:通过分析历史台风的影响和救援工作,让学生深入了解台风的破坏程度。

四、教学过程1. 导入环节:通过播放有关台风的纪录片,在学生中引起对台风的兴趣。

2. 知识讲解:通过PPT演示方式,向学生讲解台风的概念、形成原因和特征。

3. 小组讨论:将学生分成小组,让他们就台风的预测和应对方法展开讨论,并形成小结。

4. 学生展示:每个小组派一名代表进行汇报,分享小组的讨论成果。

5. 学生实践:组织学生分组进行模拟应对台风的演练,提高他们的应变能力和紧急情况处理能力。

台风预测与模拟实验:探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用

台风预测与模拟实验:探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用

表一: 文章概要标题: 台风预测与模拟实验:探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用概要: 1. 简介 2. 台风的定义和特征 3. 台风预测的重要性 4. 台风预测技术的发展历程 4.1 经验预测方法 4.2 数值预测模型 4.3 模拟实验的应用 5. 台风预测的限制和挑战 6. 台风模拟实验的意义和目的 6.1 模拟实验的原理 6.2 模拟实验的方法 7. 台风预测和模拟实验的案例分析 7.1 以往成功的台风预测案例 7.2 模拟实验的重要性和效果 8. 台风预测和模拟实验的未来发展趋势 9. 结论表二: 文章正文台风预测与模拟实验:探讨台风预测技术的发展及模拟实验的应用台风是一种猛烈的气象灾害,给人们的生命财产造成了严重的影响。

为了及时预警和有效应对台风,台风预测技术的发展变得至关重要。

本文将探讨台风预测技术的发展历程以及模拟实验在台风预测中的应用。

1. 简介台风是一种热带气旋,其核心区域风力猛烈,伴有强烈的降水和雷电活动。

台风的形成和发展与海洋的温暖和大气环流有关。

它们常常造成强风暴潮、暴雨和洪涝灾害,对沿海地区和沿海城市的人民生命财产安全带来巨大威胁。

2. 台风的定义和特征台风是指热带气旋在西太平洋、东太平洋和印度洋上的一个特定气象现象。

台风通常由密集的云层、旋转的风暴和持续的强降水组成。

其特征包括风力强烈、风眼明显、云系完整等。

3. 台风预测的重要性台风对沿海地区和岛屿的生命财产安全造成了巨大威胁。

因此,及时准确地进行台风预测对于保护人民的生命财产具有重要意义。

台风预测可以提前预警并采取相应的防范措施,减少台风带来的损失。

4. 台风预测技术的发展历程台风预测技术的发展经历了多年的演变和完善。

最初,人们主要依靠经验预测方法来预测台风的路径和强度。

然而,这种预测方法受到数据限制和主观判断的影响,准确性有限。

在数值预测模型的出现后,台风预测技术得以显著改进。

数值预测模型利用数学和物理方程来模拟和预测大气环流系统的演变。

台风与台风的预防教案

台风与台风的预防教案

台风与台风的预防-教案章节一:台风的基本概念1. 导入:通过展示台风图片,引起学生兴趣,询问学生对台风的了解。

2. 讲解台风的定义、形成原因和影响因素。

3. 介绍台风的等级划分和命名规则。

4. 思考题:请学生举例说明台风对我国沿海地区的影响。

章节二:台风的路径与预测1. 讲解台风的路径变化和预测方法。

2. 介绍台风预警信号及其含义。

3. 分析台风路径预测的重要性及其在防灾减灾中的作用。

4. 实践活动:学生分组讨论,分析近年来我国发生的典型台风案例,总结台风预防的经验教训。

章节三:台风的预防措施1. 讲解台风来临前的准备工作,如储存食物、备好应急物资等。

2. 介绍台风期间的安全注意事项,如避免外出、防范高空坠物等。

3. 讲解台风过后的防疫措施,如清洁卫生、食物安全等。

4. 思考题:请学生列举自己家庭在台风来临前后的应对措施。

章节四:台风灾害的应对与救援1. 讲解台风灾害的应对流程和救援方法。

2. 介绍我国台风救援体系的建立和运作。

3. 分析台风灾害中易发生的问题及其解决办法。

4. 实践活动:学生模拟台风灾害发生,进行应急救援演练。

章节五:台风的科学观测与研究1. 讲解台风观测的重要性和方法,如卫星遥感、雷达监测等。

2. 介绍台风研究的新技术和新进展,如气象卫星、无人机等。

3. 分析台风科学研究对防灾减灾的贡献。

4. 思考题:请学生探讨未来台风研究的发展方向及其对人类社会的益处。

章节六:台风的历史与演变1. 导入:通过展示不期的台风历史图片,引发学生对台风历史的兴趣。

2. 讲解台风的历史演变,包括过去和现在台风发生的频率、强度变化。

3. 分析台风历史演变的原因,如气候变化、人类活动等。

4. 思考题:请学生探讨台风历史演变对人类社会的启示。

章节七:台风的影响与生态系统1. 讲解台风对生态环境的影响,包括对植被、水生生态系统的影响。

2. 分析台风带来的生态灾害,如海岸侵蚀、生物栖息地破坏等。

3. 探讨台风对生态系统的恢复与重建作用。

台风教学设计范文

台风教学设计范文

台风教学设计范文参考教学设计:一、教学目标:1.了解台风的定义、形成和特点;2.掌握台风的分类和命名方法;3.了解台风对人类和环境的影响;4.能够正确应对和防范台风。

二、教学重点和难点:1.台风的定义、特点和形成原因;2.台风的分类和命名方法;3.台风对人类和环境的影响。

三、教学内容和步骤:1.引入:(10分钟)教师通过播放一段台风肆虐的画面或播放相关新闻,激发学生的兴趣,并引出台风话题。

询问学生对台风的了解和感受。

2.探究台风:(20分钟)教师向学生介绍台风的定义和特点,以及台风形成的原因。

引导学生讨论和思考:为什么台风会引发强风、暴雨和海啸等自然灾害?为什么台风具有很大的破坏力?3.分类与命名:(30分钟)4.台风的影响:(30分钟)教师向学生介绍台风对人类和环境的影响,包括损害建筑物、破坏农作物、引发洪灾等。

通过展示影响台湾和中国沿海地区的著名台风案例,让学生深入了解台风的危害性和需要采取的防范措施。

5.台风防御:(30分钟)教师向学生介绍台风防御的基本原则和方法,包括提前准备、防止滞留、避免外出、加固建筑物等。

组织学生进行角色扮演,模拟在台风来临时如何应对和撤离等场景。

四、总结与评价:(10分钟)教师帮助学生对本节课的内容进行总结,回答学生提出的问题,并评价学生的表现。

鼓励学生在家中和社区参与相关的防灾演练和应急预案制定。

五、作业:(10分钟)布置作业:学生撰写一篇关于台风的报告,包括台风的定义、分类、形成原因、主要影响和防御方法等。

同时要求学生收集一些有关台风的新闻报道和相关图片,以便下节课进行分享。

六、教学反思:本节课通过多媒体展示、讨论、角色扮演等多种教学方法,使学生对台风有了更深入的了解,掌握了台风的分类、特点和防御方法。

学生通过角色扮演培养了应对自然灾害的应急能力。

下节课将通过学生的分享和讨论,进一步加深对台风的认知。

小学数学台风路径教案

小学数学台风路径教案

小学数学台风路径教案教案标题:小学数学台风路径教案教学目标:1. 理解什么是台风以及台风的形成原因。

2. 学习如何使用地图和坐标系表示台风路径。

3. 学习如何预测和分析台风路径。

教学准备:1. 教师准备一份世界地图和一些小纸片。

2. 学生准备纸和铅笔。

教学过程:引入活动:1. 教师展示一张世界地图,向学生解释什么是台风,并讨论台风对人类和环境的影响。

2. 教师向学生提问:你们知道如何预测和分析台风路径吗?请谈谈你们的想法。

学习活动1:台风路径的表示方法1. 教师向学生解释如何使用地图和坐标系表示台风路径。

2. 教师在地图上选择一个台风路径,并用小纸片标记出来。

然后,教师请一个学生上前,用纸和铅笔在地图上画出这个台风路径。

3. 教师让其他学生观察并分析这个台风路径,讨论它的特点和可能的走向。

学习活动2:预测和分析台风路径1. 教师向学生介绍预测和分析台风路径的方法。

2. 教师给学生一些实际的台风数据,包括台风的初始位置和强度。

学生根据这些数据,在地图上预测和标记出台风可能的路径。

3. 学生分组讨论他们的预测结果,并给出理由。

然后,每个小组派一名代表向全班汇报他们的预测和分析结果。

巩固活动:1. 教师组织一个小组活动,让学生分组设计一个假设的台风路径,并用地图和坐标系表示出来。

2. 每个小组派一名代表向全班展示他们的设计,并解释他们的想法和推理过程。

拓展活动:1. 学生可自行收集台风的实际数据,并尝试预测和分析台风路径。

2. 学生可以使用计算机软件或在线工具来绘制和分析台风路径。

评估方式:1. 教师观察学生在活动中的参与程度和表现。

2. 教师评估学生的预测和分析台风路径的能力。

教学延伸:1. 学生可以进一步研究台风的形成原因和对环境的影响,并进行报告或展示。

2. 学生可以学习如何使用数学模型来预测和分析台风路径,进一步提高他们的数学技能。

教学反思:通过这个教案,学生将能够理解台风的形成原因,学习如何使用地图和坐标系表示台风路径,以及预测和分析台风路径的方法。

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台风预测与模拟对台风的模拟与预测的研究摘要台风是我国东南沿海每年遭受的严重自然灾害之一,为了减少人民生命财产损失,准确有效的台风预报显得尤为必要。

本文围绕台风相关数据的预测、台风的路径图以及预测福州10—100年内可能遭遇的台风的最大风力问题进行了讨论。

对台风的预测建立了神经网络预测模型,并对求解结果进行了详细的分析。

针对问题一,首先把台风B 中心的经纬度以半小时为单位的形式算出来,然后分别求出台风B 中心和观察点的距离;然后利用拟合工具箱,分别得出距离与气压的关系式:1005*5.203615.01+-=-x y 和距离与风速的关系式:913.1*5.1865076.02-=-x y ;最后算出台风A 中心到福州的距离大致为760公里,把该距离代入所得关系式,即可得出福州此时的气压为(1.0016e+03)百帕,风速为4.5195m/s 。

针对问题二,为了预测该台风此后72小时内的中心气压和最大风速,需要该台风以往的数据,因此,我们首先收集了该台风相关的数据,然后运用广义回归神经网络模型,对此后72小时内的中心气压和最大风速进行预测,得出结果,并作出该台风的路径图。

并且,为了更直接地看出预测数据与真实数据的误差,我们分别作出时间与气压、时间与风速的关系图,从图中可看出,预测值与真实值出入不大,且路径走向一致。

针对问题三,我们建立了广义回归神经网络模型,对福州10-100年内可能遭遇的最大风力进行预测。

首先把收集到的数据作为训练样本,利用广义回归神经网络模型求解,最终预测出福州10-100年内可能遭遇的最大风速为:44.6721m/s ,再根据风力等级划分表确定出最大风力为:14级。

关键词一、问题重述台风是热带气旋的一个类别;按世界气象组织定义:热带气旋中心持续风速达到 12 级(即每秒 32.7 米或以上)称为飓风(hurricane),飓风的名称使用在北大西洋及东太平洋;而北太平洋西部(赤道以北,国际日期线以西,东经 100 度以东)使用的是台风(typhoon)。

台风是我国东南沿海每年遭受的严重自然灾害之一,台风水平结构分为台风眼区域、最大风雨区以及外围区;垂直结构为下层流入层、中层过渡层及上层流出层。

通常在最大风雨层发生强风、强降雨;在下层区域吸收能量,形成低气压。

台风会带来巨大降水,同时也会带来巨大灾难,其形成的自然灾害种类包括风灾,潮灾以及水灾,其中以潮灾造成的损失最为巨大。

据统计,风暴潮造成损失居全世界之首[1]。

为了减少人民生命财产损失,准确有效的台风预报显得尤为必要。

请收集相关数据,建立数学模型,完成下面问题。

问题1 请结合附件1和2,根据气象学和空气动力学原理,建立数学模型,给出此时福州台风相关数据预测。

问题2 请收集相关数据,根据气象学和空气动力学原理,建立数学模型,给出此后72小时内的该台风相关预报数据并画出路径图问题3 台风对沿海建筑的破坏尤为明显,和抗震等级设计一样,为了设计高层建筑的抗风能力,需要估算建筑物设计年限内可能遭遇的最大台风风力。

请收集相关数据,根据气象学和空气动力学原理,建立数学模型,给出福州10-100年内可能遭遇的最大风力。

二、问题分析我们共需要解决三个问题:(1)给出此时福州台风相关数据预测;(2)给出此后72小时内的该台风相关预报数据并画出路径图(3)给出福州10-100年内可能遭遇的最大风力对于问题一,根据附件1和附件2,可知它们的联系是经纬度,即位置。

但是,附件1和附件2的时间分隔并不一致。

因此,首先把台风B中心的经纬度以半小时为单位的形式算出来,然后分别求出台风B中心和观察点的距离;然后利用拟合工具箱,分别得出距离与气压、距离与风速的关系式;最后算出台风A中心到福州的距离,把该距离代入所得关系式,即可得出福州此时的气压和风速。

对于问题二,欲预测福州11时后72小时内的大气压和风速,并且画出路径图,这需要该台风以往的数据。

我们发现该台风在11时的参数与台风“龙王”11时的路径参数一致,因此,我们可以收集“龙王”的数据,以此作为基准,利用广义回归神经网络方法,对福州11时后72小时内的大气压和风速进行预测。

对于问题三,主要在于预测福州10-100年内可能遭遇的最大风力,首先收集福州近年遭遇台风的具体情况,把所得数据作为训练样本,再利用广义神经网络得出预测样本,即福州10-100年内可能遭遇的最大风力。

三、模型的假设(1)附件所给数据和我们查找的数据准确无误;(2)假设台风的行走路径没有障碍;(3)排除其他突发性情况,例如气流漩涡;四、符号说明符号意义y大气压1y风速2x台风A中心与福州的距离五、模型的建立与求解5.1问题一5.1.1数据处理因为附件1和2的时间分隔不一致,附件1是以一小时为单位,而附件2是以半小时为单位,因此,首先用分段线性插值把经纬度以半小时为单位的形式算出来。

结果见附录1。

然后,根据台风B中心与观察点B的经纬度,分别求出相对应的两地之间的距离。

结果见附录2(包括距离、气压和风速)。

5.1.2模型求解利用拟合工具箱分别得到气压与距离、风速与距离的关系式。

详细结果如下:(1)气压与距离关系的结果General model Power2:f(x) = a*x^b+cCoefficients (with 95% confidence bounds):a = -203.5 (-543.4, 136.4)b = -0.615 (-1.226, -0.004049)c = 1005 (991.7, 1018)Goodness of fit:SSE: 99.83R-square: 0.8642Adjusted R-square: 0.8552RMSE: 1.824图1 距离与气压关系拟合图(2)距离与风速关系式的结果:General model Power2:f(x) = a*x^b+cCoefficients (with 95% confidence bounds):a = 186.5 (-83.6, 456.6)b = -0.5076 (-1.107, 0.09152)c = -1.913 (-24.99, 21.17)Goodness of fit:SSE: 142R-square: 0.8672Adjusted R-square: 0.8584RMSE: 2.176图2 距离与风速关系拟合图5.1.2模型检验(1)检验理论线性回归预测是通过一组统计观测数据确定最优拟合线性关系,但我们需要对这种关系拟合的效果好坏进行评判,这种评判通常称为模型检验[2]。

评判的结论将直接影响人们对线性回归模型的信任程度,从而也影响对预测结果的信任程度。

评判的标准主要是拟合的误差,如果拟合误差比较小,拟合效果就好,预测结果的信任程度就高。

如果拟合误差较大,拟合效果就不太好,严重时还必须重新考察历史数据、选择变量,再重新拟合。

为了评判误差产生程度,我们介绍两个基本定量。

1.R-square(确定系数)如果因变量的一组统计观测数据i y (1,2,)i n =⋅⋅⋅的平均值为y ,所有统计观测数据值都分布在这个均值的上下,我们可以求出其总的误差平方和S 总。

计算公式为:2()i S y y =-∑总 (1)如果通过线性回归模型拟合的值为ˆi y,那么可以求出回归的误差平方和S 回。

计算公式为:2ˆi S =∑回(y-y ) (2)可以认为回归的误差平方和S 回是S 总的一部分,也就是说回归模型部分解释了实际观测值对均值的偏离,而剩余部分为S 剩,即2ˆi i S =∑剩(y -y ) (3)因此可以解释同时也可以写成S S S =+回总剩 (4)显然,回归模型拟合较好,则总的误差平方和S 总越能够用回归的误差平方和S 回来表示,模型所描述的线性关系就越准确。

所以,我们定义确定性系数为回归的误差平方和占总误差平方和的比例,即S R S =回总 (5)可以看出,R 的值在0~1之间,如果R 的值接近1,说明实际数据对均值的绝大部分都可以由回归明显来解释,模型的拟合效果就越好;如果R 的值接近零,说明实际数据对均值的绝大部分都不能由回归明显来解释,即模型拟合得不好。

2.RMSE (均方根)均方根误差亦称标准误差,其定义为,在有限测量次数中,均方根误差常用下式表示:式中:n 为测量次数;i d 为一组测量值与真值的偏差。

可以看出RMSE 越小越好。

(2)检验结果1、在气压与距离的关系拟合结果中,R-square= 0.8642,RMSE=1.824,所以该模型基本通过检验2、在距离与风速的关系拟合结果中,R-square= 0.8672,RMSE=2.176,所以该模型基本通过检验5.1.3模型求解根据台风中心A 和福州的经纬度(119.28o ,26.08o ),得出两地之间的距离大约为760公里。

根据上面拟合的结果,可得气压与距离的关系式为1005*5.203615.01+-=-x y (7) 把距离760=x 代入得到福州此时的大气压为(1.0016e+03)百帕。

同理,风速与距离的关系式为913.1*5.1865076.02-=-x y (8) 把距离760=x 代入得到福州此时的风速为 4.5195m/s 。

根据风力等级表[3],可知,此时正为3级风。

5.2问题二5.2.1模型理论1、广义回归神经网络[5](GRNN )广义回归神经网络是美国学者Don-ald F.Spencht 在1991年提出的,它是径向基神 经网络的一种。

GRNN 具有很强的非线性映射能力和柔性网络结构以及高度的容错性和鲁棒性,适用于解决非线性问题。

GRNN 在逼近能力和学习速度上较RBF 网络有更强的优势,网络最后收敛于样本量积聚较多的优化回归面,并且在样本数据较少时,预测效果也较好。

此外,网络还可以处理不稳定的数据。

因此,GRNN 在信号过程、结构分析、教育产业、能源、食品科学、控制决策系统、药物设计、金融领域、生物工程等各个领域得到了广泛的应用。

2、GRNN 的网络结构GRNN 在结构上与RBF 网络结构相似。

它是由四层构成,如图所示,分别为输入层、模式层、求和层和输出层。

对应网络输入[]Tn x x x X ,,,21L =,其输出为[]Tn y y y Y ,,,21L =。

图1 广义回归网络结构图(1)输入层输入层神经元的数目等于学习样本中输入向量的维数,各神经元是简单的分布单元,直接将输入变量传递给模式层。

(2)模式层模式层神经元数目等于学习样本的数目n ,各神经元对应不同的样本,模式层神经元传递函数为⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=22)()(exp σi T i i X X X X p n i ,...,2,1= (9) 神经元i 的输出为输入变量与其对应的样本X 之间的Euclid 距离平方)()(2i T i i X X X X D --=的指数形式。

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