基于CNN-LSTM的珠江河口台風過程實時滾動修正預報

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讀書小筆記

作者：鄧志弘1 劉丙軍1 2 張卡1 胡仕焜1 曾慧3 張明珠3 李丹3

單位：1. 中山大學 土木工程學院, 廣東 珠海 519085;2. 中山大學水資源與環境研究中心, 廣東 廣州 510275;3. 廣州市水務科學研究所, 廣東 廣州 510220

分類號：P457.8

出版年·卷·期（頁碼）：2024·41·第一期（94-103）

摘要：爲改善台風預報精度，基于實時滾動修正預報思路，利用卷積神經網絡嵌套長短期記憶神經網絡（CNN-LSTM）和誤差校正（EC）技術，搭建了珠江河口台風實時預報模型。研究結果表明：“滾動預報”比單次預報有更好的路徑和強度預報效果，隨著模型滾動時間的延長，預報整體精度有逐漸改善的趨勢。路徑預報結果的均方根誤差比單次預報減小了25.67%，強度預報結果的平均絕對誤差比單次預報減小了65.04%；考慮誤差校正的CNN-LSTM-EC的路徑、強度“滾動預報”效果均優于CNN-LSTM，前者的路徑預報誤差較後者減小了22.57%，強度預報誤差減小2.5%。

關鍵詞：實時滾動預報 台風 珠江河口 深度學習 誤差校正

Abstract：In order to improve the accuracy of typhoon forecasting, this paper introduces a real-time rolling corrected typhoon forecasting model in the Pearl River Estuary utilizing Convolutional Neural Network Long Short-Term Memory (CNN-LSTM) neural network and Error Correction (EC) method. The results show that the rolling forecasts have better performances on typhoon's track and intensity than the single-time forecasts. The overall accuracy of the rolling forecasts increases gradually along with the prolong of the rolling time of the model. In comparison with the single-time forecasts, the root mean squared error of typhoon's track rolling forecasts decreases by 25.67% and the mean absolute error of typhoon's intensity rolling forecasts decreases by 65.04%. The real-time rolling corrected forecasts of typhoon's track and intensity based on CNN-LSTM-EC are better than those based on CNN-LSTM. Compared with the latter, the forecasting error of the former decreases by 22.57% on the typhoon's track and by 2.5% on the typhoon's intensity.

Key words：real-time rolling forecast; typhoon; Pearl River estuary; deep learning; error correction

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未來兩天海洋環境預報

預計明天，

渤海有0.6到1米的輕浪；

黃海有0.7到1.2米的輕浪；

東海有1.2到1.8米的輕浪到中浪；

台灣海峽有0.7到1.1米的輕浪；

台灣以東洋面、巴士海峽有1.3到1.7米的中浪；

南海有0.9到1.5米的輕浪到中浪；

北部灣有1.6到2.2米的中浪區。

預計後天，

我國近海無大浪區。

美麗海島海域海況

預計明天，

我國各美麗海島附近海域都是輕浪，海況不錯，非常適宜乘船出行和海島遊玩。

美麗海島是指以下的35個海島：

覺華島、長山群島、菩提島、長島、劉公島、靈山島、秦山島、連島、崇明島、嵊泗列島、岱山島、東極島、普陀山、大陳島、玉環島、洞頭島、南麂島、嵛山島、三都島、平潭島、湄洲島、東山島、釣魚島、南澳島、萬山群島、川山群島、海陵島、南三島、東海島、涠洲島、分界洲島、蜈支洲島、永興島、黃岩島、永暑礁。

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