大规模数据处理在阵风预报中的应用研究.docx

大规模数据处理在阵风预报中的应用研究

目录

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2.1阵风预报研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2.2大规模数据处理技术发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

二、阵风气象学与预报基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1阵风定义与特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2阵风形成机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3阵风影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.4常用阵风预报模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.4.1统计预报模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.4.2物理数值模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.5阵风预报精度评估方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

三、大规模数据处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1大规模数据来源与类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2大规模数据存储与管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2.1分布式文件系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2.2数据仓库技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.3大规模数据处理框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.4大规模数据挖掘与分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.4.1机器学习算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.4.2深度学习技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

四、大规模数据处理在阵风预报中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.1基于大数据的阵风数据预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.1.1数据清洗与质量控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1.2数据格式转换与整合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.2大规模数据处理提升阵风预报精度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.2.1基于机器学习的阵风预报模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.2.2基于深度学习的阵风特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.3大规模数据处理优化阵风预报流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3.1自动化数据处理平台构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3.2阵风预报系统集成与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.4大规模数据处理在极端阵风事件预测中的应用．．．．．．．．．．．．．．52

五、实验设计与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.1实验数据集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.2实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．