基于深度学习的气象预报模型研究综述.docx

基于深度学习的气象预报模型研究综述

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3文献综述范围与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

深度学习基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1深度学习概念与原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2常见深度学习模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.3深度学习在气象领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

气象数据与预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1气象数据类型与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2数据预处理方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3数据增强技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

基于深度学习的气象预报模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

4.1卷积神经网络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

4.1.1CNN原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.1.2CNN在气象预报中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.1.3案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.2循环神经网络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.2.1RNN原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.2.2RNN在气象预报中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.2.3案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.3长短时记忆网络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.3.1LSTM原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.3.2LSTM在气象预报中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.3.3案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.4自注意力机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.4.1自注意力机制原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.4.2自注意力机制在气象预报中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.4.3案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

模型评估与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.1模型评估指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

5.1.1准确率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

5.1.2召回率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

5.2模型优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

5.2.1超参数调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

5.2.2网络结构优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

5.2.3数据增强策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．