基于灰色系统的各气象要素的预测模型
地理信息系统_第6章GIS应用模型
分析目的： 确定植物的适种区域 评价准则： 坡度在15°-- 25°间 碱性土壤
交通线两侧500米范围内
数据源: DEM； 土壤分布图； 交通线图；
具体步骤:
(1)利用DEM生成坡度图，对坡度图进行重分类，将坡度图分为两类（1 为15°-- 25° ，0为其他坡度）
(2)通过赋属性再分类，将土壤分布图分成碱性及非碱性两类（1为碱性， 0为非碱性）； (3)合并土壤分类图中属性相同的相邻多边形的边界 ； (4)合并后的土壤分类图进行矢量转栅格；
实例:
某一单位准备建立一个养殖试验室，请利用 GIS空间分析方法确定适合建立养殖试验室的 侯选区域.需参考的条件是,距离排水管道在 300米之内,是灌木林地(土地利用类型),且是 湿地(土壤类型).
分析目的: 解决养殖试验室的选址问题,即确定合适的区域 评价准则： ①土地利用类型为灌木林地； ②适宜开发的土壤类型为湿地； ③距离排水管道在300米之内。 所需数据：土地利用类型图、土壤类型图、排 水管网
分析目的： 确定建立森林公园的区域 评价准则： 距公路、铁路0.5km以外10km以内 城镇行政区划为非市区
森林分布为有林地
数据源: 公路及铁路分布图； 森林分布图； 城镇行政区划图；
具体步骤:
(1)通过赋属性再分类，将森林分布图分成林地及非林地两 类（1为林地 ，0为非林地 ）； (2)合并森林分类图中属性相同的相邻多边形的边界 ； (3)建立公路和铁路周围0.5km宽的缓冲区；
应用模型建模的方法——制图建模
可视化的GIS建模辅助工具
1)启动ArcToolbox； 2)右键单击Toolbox，选 择New toolbox，生成 Toolbox1 3)右键单击Toolbox1， 在New中选择Model，则 生成model;
气候预测方法
气候预测是指根据目前的气候系统状态和预报驱动因子，利用气象和气候模型以及统计方法进行推算和预测未来气候的变化趋势。
下面是一些常用的气候预测方法：
气象模型：气象模型是通过对大气物理过程以及陆地和海洋的相互作用进行数学建模来模拟天气和气候系统。
通过模拟特定区域或全球的气候变化，可以预测未来的气候情况。
统计方法：统计方法是根据历史气象观测数据和相关的预测指标，通过统计分析建立数学模型，从而推测未来气候的变化趋势。
常用的统计方法包括回归分析、时间序列分析等。
数值预报：数值预报是通过将地球的大气系统分割成一系列离散的计算网格，利用数值方法求解大气中的物理和动力学方程，模拟未来数天到数周的天气变化。
根据短期天气预报的情况，也可以间接推测出未来的气候趋势。
气候指数和气候模态：气候指数是通过对气象要素进行综合分析和统计得到的特定的气候指标，如太平洋海温指数（ENSO）、北大西洋涛动指数（NAO）等。
这些指标可以提供有关未来气候的关键信息。
气候模态是指气候系统中常见的波动模式或模态，如北极涛动（AO）、南方涛动（SAM）等。
根据这些模态的变化，也可以推测未来气候的变化趋势。
数据同化技术：数据同化是将地面、卫星观测数据与气象模型模拟结果进行有效融合的技术。
通过对观测数据和模拟结果进行交互作用和优化，可以改善气候预测的准确性和可靠性。
这些方法可以单独或结合使用，根据不同的预测对象和预测范围选择适合的方法。
同时，气候预测也存在着一定的不确定性，因为气候系统的复杂性和不可预测性使得准确的长期气候预测仍然是一个挑战。
乡镇精细化最高最低气温预报方法研究
乡镇精细化最高最低气温预报方法研究作者：赵振宇陶倩高越李凝万楠楠来源：《魅力中国》2018年第03期摘要：随着我国经济的飞速发展，各个行业对于天气预报精细化水平提出了更高的要求，这也加速了天气预报到乡镇的最低、最高气温预报发展。
为探索适合辽宁地区的乡镇温度预报方法，本文利用阜新区近两年年平均气温、最高气温、最低气温等气象要素，采用统计学方法建立不同乡镇高、低温预报模型，对阜新 60多个区域自动站的24小时日最高最低气温进行预报，通过对该市监测站与乡镇自动站温度观测资料对比分析，得出乡镇高低温与监测站的温度变化规律，仅供参考。
关键词：乡镇；精细化；高低气温；预报方法一、导言目前，“精细化气象要素预报业务系统”在我国全范围推广，乡镇级精细化预报业务也将在各级气象部门开展。
最近几年以来，大量乡镇的自动化观测站的设立，为开展精细化到乡镇的温度预报奠定了基础。
开展乡镇预报服务有着非常重要的意义，它不仅标志着预报服务领域的扩展与延伸，而且也表明我国气象部门的预报服务正在朝着精细化方向发展，是实现“气象服务要以人为本，无微不至，无所不在”的关键举措，是基层气象科技为“建设社会主义新农村”服务的重要手段。
目前，辽宁省已经全面开展乡镇最低、最高气温预报的研究工作。
二、统计学方法建立氣象要素预报模型运用统计学方法建立各乡镇气象要素预报模型，对阜新60个区域自动站的24小时日最高最低气温进行预报，以这个为背景前提；然后，利用中尺度数值模式输出结果，采用带海拔高度的距离权重地面气温插值法求得乡镇站点T，和阜新本站的高低温度预报，并对结果进行四舍五入；从而得到阜新60个区域MOS预报与模式预报的误差；接着，对观测站点预报误差温度插值，得到模式预报误差场△T’，对乡镇站点温度预报场T，进行第一次修正，对于观测站点来说，即MOS分县预报的结果；最后，采用灰色预测模型方法结合实况观测再次修正自动站温度预报，即得观测误差修正△T’Z，从而得到乡镇站点的温度预报值。
天气预报中的气象模型研究
天气预报中的气象模型研究天气预报的准确性和及时性一直是人们所关注的问题。
气象模型是天气预报的重要组成部分，它是基于物理和数学原理建立起来的一种数值预报方法。
本文将介绍气象模型的研究现状和未来发展方向。
一、气象模型的基本原理气象模型是基于一组偏微分方程组建立起来的数值模型，对大气的物理过程进行描述和预测。
气象模型的基本要素包括大气动力学、热力学、辐射传输、云物理、水文循环等。
它们是相互关联和相互作用的，复杂的大气系统的状态预测需要综合考虑各个因素的综合作用。
气象模型通常采用有限差分法或有限元法等数值计算方法，将求解区域划分成数千个网格点，对网格点上物理量进行离散化计算，得到方程的数值解。
气象模型的核心是大气模拟程序，根据初始场和边界条件，模拟大气各要素的演变过程，以预报未来数天内的天气变化。
二、气象模型研究现状气象模型的研究始于上世纪50年代，随着计算机技术的发展，气象模型得以不断完善。
现在，全球气象行业使用的气象模型已经达到了高精度、高分辨率、多尺度的状态。
目前，全球气象模型主要有以下三个类型：1、全球大气模型全球大气模型主要用于预报全球范围的天气变化，它以世界各地的气象观测资料为依据，模拟具有全球尺度的大气环流系统。
全球大气模型的典型代表包括美国国家环境预报中心的GFS模型、欧洲中期天气预报中心的ECMWF模型等。
2、区域气象模型区域气象模型用于预报地区性的天气变化，它以该地区内气象观测网络数据为依据，模拟该地区的天气特征。
以中国为例，中国气象局研制了自主知识产权的区域数值预报模型WRF，用于预报全国地区的天气变化。
3、海洋-气象耦合模型海洋-气象耦合模型适用于预报海洋和陆地的天气变化，它综合考虑海洋系统和大气系统相互作用的过程。
目前，美国联合军事模式（JMA）和日本气象厅海洋-气象耦合模型等被广泛应用于全球海洋和陆地的预报研究。
三、气象模型发展趋势气象模型目前面临的主要挑战包括：1、模型精度问题气象模型的前提假设和数学方法的简化都会对模拟结果的精度造成一定影响。
气象预测模型建立与应用教程
气象预测模型建立与应用教程气象预测是指通过收集、分析气象数据，利用数学和物理模型来预测未来的天气变化情况。
在现代科技的支持下，气象预测模型的建立和应用变得更加精准和高效。
本篇文章将介绍气象预测模型的建立与应用教程，帮助读者更好地了解和使用气象预测模型。
一、气象预测模型建立1. 收集气象数据气象预测模型的建立首先需要收集大量的气象数据，包括温度、湿度、气压、风速等等。
这些数据可以通过气象观测站、卫星遥感等手段获取。
建立一个全面而准确的数据集对于模型的训练和预测结果的准确性至关重要。
2. 数据预处理在收集到气象数据后，我们需要对其进行预处理。
预处理的目的是去除噪声和异常值，平滑数据，并将其转换为模型可接受的形式。
常用的预处理方法包括平滑滤波、缺失值处理、标准化等。
3. 特征提取与选择在预处理后，我们需要从数据中提取出能够反映气象变化规律的特征。
特征可以是单个气象参数，也可以是多个气象参数的组合。
同时，根据特征的相关性和对模型预测的影响，我们还需要对特征进行选择，排除冗余的特征，以减少模型的复杂度和提高预测准确性。
4. 模型选择与训练目前常用的气象预测模型包括物理模型和统计模型两种。
物理模型基于气象学原理和数学物理方程，通过求解模型方程组得到预测结果。
而统计模型则是根据历史气象数据的统计规律建立的回归模型或时间序列模型。
根据不同的需求和应用场景，我们可以选择合适的模型进行训练。
模型训练需要将数据集划分为训练集和验证集，用训练集来拟合模型的参数，并通过验证集来评估模型的性能。
常用的训练算法包括线性回归、支持向量机、神经网络等。
通过不断优化模型的参数和结构，我们可以得到更准确和稳定的气象预测模型。
二、气象预测模型应用1. 短期气象预测短期气象预测主要是对未来几小时到几天的天气进行预测。
这种预测需要考虑到短期的天气系统变化和局地现象，如冷暖锋的移动、降水的分布等。
常用的短期气象预测模型包括数值天气预报模型、统计回归模型等。
2021构建适用于安徽省的寒露风初日趋势预测模型范文1
2021构建适用于安徽省的寒露风初日趋势预测模型范文 引言 寒露风害即“秋季低温寒害”，是南方双季稻地区。
寒露风在安徽省称为秋分寒，是安徽省危害水稻的三大低温冷害之一。
寒露风引起的低温主要影响双季晚稻的抽穗扬花，严重时花而不实或抽不出穗，极易导致空壳、瘪粒而减产。
长期以来，中国不少学者对寒露风的时空分布特征、寒露风对晚稻的影响与预防措施、寒露风预测等进行了研究。
在寒露风的时空分布特征方面，刘文英等分析了1959—2008年江西省寒露风发生情况和演变趋势以及寒露风出现日数与空壳率的关系；黄晚华等系统地研究了1961—2008年湖南省寒露风的空间分布特征和出现规律，并应用GIS和定量评估技术给出了湖南省寒露风综合气象风险区划；刘丽英等统计分析了广东寒露风时空分布特征；李艳兰等和戴剑波等分别探讨了广西省和桂北的寒露风气候变化特征。
在寒露风预测方面，中央气象局研究所早在20世纪 70 年代就提出了长江中下游寒露风出现早晚趋势的长期预报指标；娄秀荣建立了长江中下游寒露风灰色系统预测模型；安晓明用因子搭配法制作桂西北寒露风长期预报；居晶琳建立湖南桃源县寒露风灰色预测模型；欧阳兆云建立广西德保县寒露风初日的模糊数学预测模型；肖富明对影响广西寒露风的多种因子进行普查、分析和挑选后，建立了广西寒露风气候趋势预测概念模型。
辛学飞等研究给出湘西北寒露风偏早年份的主要环流特征。
可见2000年以后，由于气候变暖，寒露风灾害明显减弱，对寒露风预测的研究工作逐渐减少。
总的来看，有关寒露风时空分布和气候趋势预测的研究主要集中在江西、湖南、两广地区，而针对安徽省的相关研究十分缺乏，系统的研究文献几乎没有。
因此，本研究旨在理解安徽省寒露风初日的时空分布规律及其与9月平均气温的联系，构建适用于安徽省的寒露风初日趋势预测模型，以提高安徽省寒露风气候预测专项服务水平，以期为政府和双季晚稻的生产部门提供决策依据，对预防和减少农业气象灾害具有重要的现实意义。
黑龙江省气候生产力时空分布及粮食产量预测
2021(2)陕西气象49魏子力•黑龙江省气候生产力时空分布及粮食产量预测$%陕西气象#021（2）：49-55.文章编号:1006-4354（2021）02-0049-07黑龙江省气候生产力时空分布及粮食产量预测魏子力12（1.信阳师范学院，河南信阳464000；2.河南省水土环境污染协同防治重5实验室，河南信阳464000）摘要：为充分利用气候资源推动农业可持续发展，研究复杂地形条件下气候生产力的分布变化（利用黑龙江省25个站点1961—2017年逐年气温和降水量资料，基于Thornthwaite Memorial模型研究了气候变化对气候生产力的影响；采用线性回归法、克里金空间插值和相关统计方法研究气候生产力时空分布特征；利用灰色系统方法预估了未来10a黑龙江省粮食产量变化特征（结果表明：（1）近57a来黑龙江省年平均气温、年平均降水量和气候生产力均呈上升趋势，变化倾向率分别为0.28土0.11L/10a、7.06土10.97mm/10a和117.05+52.67kg/（hm2•10a）。
（2）黑龙江省气候生产力存在显著空间差异，空间变化总体上呈由东南向西北和由东北向西南递减的特征，形成通河县、漠河市两个低值中心和以富锦市为中心的高值中心。
影响黑龙江气候生产力最重要的因素是降水，其次是光热条件的综合影响（（3）预估未来10a粮食产量将继续呈增长趋势，2030年粮食理论产量可达11162.04X104@关键词：气候生产力；粮食产量；黑龙江省中图分类号:S162.3:F326.11文献标识码:A联合国政府间气候变化专门委员会发布的第四次和第五次气候变化评估报告指出:1880—2012年期间，全球平均地表温度升高了0.85L，1850—1900年时期和2003—2012年两个时期平均温度总升温幅度为0.78L，预计2030—2052年间可能达到1.5，这将使全球粮食产量面临重大挑战。
因此加强对气候变化监测和预报对保障全球粮食安全具有重要作用。
基于数据挖掘降雨量建模和预测方法研究
基于数据挖掘降雨量建模和预测方法研究摘要：针对降雨测量仪在野外工作的特定需求，研究一种防堵塞降雨量实时监测系统．该系统通过雨滴传感器设定阈值判断是否降雨，并基于降雨信息控制舵机驱动活动挡板运动，在无雨时遮住降雨量测量仪，在降雨时将其打开，既不影响雨量计的正常工作，又可以减少其漏斗裸露在外的时间，大大减小异物堵塞的概率及其对雨量计的影响，本文对数据挖掘降雨量建模和预测方法进行分析，以供参考关键词：数据挖掘；降雨量建模；预测方法引言雨量信息的实时性和准确性是防汛抗旱正确指挥的前提，及时准确地获取降雨量信息可以帮助指挥部门实施有效的监控和预警．目前，气象观测中常用翻斗雨量计测量降雨强度和降雨量，其在野外工作时容易被异物堵塞导致不能正常工作，在偏远地方还需解决野外供电和数据远距离传输存储等问题．为解决这些问题，本文设计一种防堵塞降雨量实时监测系统，该系统在探测到降雨时打开测量仪上的挡板测量降雨量，雨停时自动关闭挡板，避免测量仪被堵塞，从而提高系统测量的准确性；采集的数据通过ＧＰＲＳ模块发送到云端，便于数据的查询和共享，方便不同用户的使用，提高数据的可靠性和利用率．1降雨量变化1.1降雨量变化研究的必要性全球和区域温度的上升将导致地球周期要素周期的变化。
作为水循环的一个重要组成部分，关于降雨变化的区域研究可以从不同角度解释全球变暖问题，这有助于了解全球和区域水循环对气候变化的影响，并为当地水分配和水文建模提供参考资料。
影响时间和空间降雨分布的因素包括地理位置、台风路径、气旋和其他天气因素，以及水体、地形和森林状况等基本地形条件。
如果我们从现有的长期降雨数据推断年降雨量变化的周期和趋势，并掌握降雨的时间分布情况，我们就可以预测未来的降雨趋势，并制定全年水资源分布计划，以尽量减少洪水的不利影响同样，如果了解降雨分布的时空特征，就可以了解不同区域的水量，优化区域水资源分布，并以综合方式规划信息的提供，以支持环境保护。