雨量預(yù)報(bào)方法的評(píng)價(jià)論-全文預(yù)覽
【正文】 當(dāng) x =1 時(shí)， S =,； 當(dāng) x =6 時(shí)， S =； 令 a =0 把以上兩點(diǎn)代入函數(shù)中科解得 ? =， ? =，即柯西隸屬分布函數(shù)為 x? ? 函數(shù)圖像如下圖： 分類討論 為了防止誤差太大，我們細(xì)化了幾種情況： 方法一、二的站點(diǎn)預(yù)測(cè)降雨量 ① 雨 量 差 和 等 級(jí) 差 ② 雨 量 差 和 等 級(jí) 差 ③ 雨 量 差 和 等 級(jí) 差 ~6 ~ 1 ~6 2 ~25 ~6 1 6~12 2 12~25 3 25以 上 ~10 1 10~20 2 20~30 4 40~50 4 50~60 5 60~ 6 （三）模型的建立 通過循環(huán)分別讀取出某天某時(shí)段的 91 個(gè)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)雨量，和網(wǎng)格點(diǎn)預(yù)測(cè)雨量，用散亂節(jié)點(diǎn)插值函數(shù) griddata 插值求得某天某時(shí)段 91 個(gè)站點(diǎn)的預(yù)測(cè)雨量，由此便得到某天某時(shí)段 91 個(gè)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)雨量 rqm 、方法一預(yù)測(cè)雨量 _1rqm f 、方法二預(yù)測(cè)雨量_2rqm f ，接著讓 _1rqm f 、 _2rqm f 和 rqm 按照題目給出的范圍進(jìn)行雨量的等級(jí)劃分，然后對(duì)方法一、二分別求出等級(jí)誤差 1a 、 2a 和雨量誤差 1c 、 2c ； 若等級(jí)誤差為 0，則滿意度為 1，否則，按照分類討論中的表格進(jìn)行等級(jí)誤差的確定，并代入函數(shù) x? ?求出某站點(diǎn)的滿意度 ；最后把 41 天的 4 個(gè)時(shí)段的 91 個(gè)站點(diǎn)的滿意度分別加起來得到兩種方法的總滿意度 1S 和 2S 模型求解 （一） Matlab 求解 1Step :利用 dlmread 函數(shù) 從 6 月 18 日到 7 月 30 日循環(huán)讀取實(shí)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)，并賦給矩陣 tmp ， 從矩陣 tmp 提取出第 4 到 7 列分別賦給矩陣 latm 、 lonm 、rqm ,讓矩陣 r =rqm ，并讓 r 按照題目給出的雨量范圍進(jìn)行降雨量等級(jí)劃分 ； 2Step ：讀取網(wǎng)格點(diǎn)的經(jīng)、緯度賦給矩陣 lonf 、 latf ； 3Step ：讓時(shí)段從 1 到 4 循環(huán)，分別讀取方法一、二預(yù)測(cè)的網(wǎng)格點(diǎn)的雨量賦給矩 陣 1rqf 、 2rqf ，并通過 griddata 函數(shù)插值得到方法一、二在 91 個(gè)站點(diǎn)上預(yù)測(cè)雨 量 _1rqm f 、 _2rqm f ，分別讓 1r = _1rqm f 、 2r = _2rqm f ，并讓 1r 、 2r 按照 題目給出的雨量范圍進(jìn)行 降雨量等級(jí)劃分 ； 4Step ：站點(diǎn)從 1 到 91 循環(huán)， 對(duì)應(yīng)站點(diǎn)的余量等級(jí)對(duì)應(yīng)相減取絕對(duì)值 ，分別得到方法一、二的 等級(jí) 誤差1a、2a， 對(duì)應(yīng)站點(diǎn)的預(yù)測(cè)雨量和實(shí)測(cè)雨量相減取絕對(duì)值，分別得到方法一、二的雨量誤差 1c 、 2c ； 5Step ： 對(duì)兩種方法，若等級(jí)差為 0，則滿 意度 s=0； 否則 ， 則按分類討論中的情況編程即可 ， 對(duì)應(yīng)的等級(jí)差代入隸屬函數(shù) x? ?；最終把 41 天的 4 個(gè)時(shí)段的 91個(gè)站點(diǎn)的滿意度加起來得到方法一、二的總滿意度 1S 和 2S （二）求解結(jié)果與分析 最終 求得 ， 方法一的總滿意度 1S =14394， 方法二的總滿意度 2S =14923。 把經(jīng)緯度分別設(shè) 為 x， y 軸，雨量設(shè)為 z 軸， 對(duì)方法一預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值， 求出 由 方法一得到 的 91 個(gè) 站點(diǎn) 的 預(yù)測(cè) 雨量 _1rqm f ，同理求出 91 個(gè) 站點(diǎn) 由 方法二得到的 預(yù)測(cè) 雨量 _2rqm f ，再與 91 個(gè)站點(diǎn) 的 實(shí)測(cè) 雨量 rqm 進(jìn)行 作差得到某站點(diǎn)的誤差 ， 誤差較小者則相應(yīng)地讓 12nn或 自增 1,91 個(gè)站點(diǎn)比完之后再對(duì) 4個(gè)時(shí)段進(jìn)行比較， 12nn或 中較大者相應(yīng)地讓 12N或 N 自增 1，然后再對(duì) 41 天進(jìn)行比較，12N或 N 中較大者相應(yīng)地讓 12MM或 自增 1，最后可得到兩種方法在 41 天內(nèi)更準(zhǔn)確的天數(shù)； 針對(duì)問題二，循環(huán)分別讀取出某天某時(shí)段的 91 個(gè)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)雨量，和網(wǎng)格點(diǎn)預(yù)測(cè)雨量，用散亂節(jié)點(diǎn)插值函數(shù) griddata 插值求得某天某時(shí)段 91 個(gè)站點(diǎn)的預(yù)測(cè)雨量，由此便得到某天某時(shí)段 91 個(gè)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)雨量 rqm 、方法一預(yù)測(cè)雨量 _1rqm f 、方法二預(yù)測(cè)雨量 _2rqm f ，接著讓 _1rqm f 、 _2rqm f 和 rqm 按照題目給出的范圍進(jìn)行雨量的等級(jí)劃分，然后對(duì)方法一、二分別求出等級(jí)誤差 1a 、 2a 和雨量誤差 1c 、 2c ； 若等級(jí)誤差為 0，則滿意度為 1，否則，按照分類討論中的表格進(jìn)行等級(jí)誤差的確定，并代入函數(shù) x? ?求出某站點(diǎn)的滿意度 ；最后把 41 天的 4 個(gè)時(shí)段的 91 個(gè)站點(diǎn)的滿意度分別加起來得到兩種方法的總滿意度 1S 和 2S . 模型假設(shè) （ 1） 實(shí)際測(cè)量的雨量沒有誤差，不受風(fēng)速等影響； （ 2） 方 法一、二預(yù)測(cè)的雨量不會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩囟e(cuò)誤。 FORECAST 中的文件 和 分別包含網(wǎng)格點(diǎn)的經(jīng)緯度，其余文件名為 f 日期 i_dis1 和 f 日期 i_dis2，例如 f6181_dis1 中包含 2022 年 6 月 18日 晚上 20 點(diǎn) 采用第一種方法預(yù)報(bào)的第一時(shí)段數(shù)據(jù)（其 2491 個(gè)數(shù)據(jù)為該時(shí)段各網(wǎng)格點(diǎn)的雨量），而 f6183_dis2 中包含 2022 年 6 月 18 日 晚上 20 點(diǎn) 采用第二種方法 預(yù)報(bào)的 第三時(shí)段數(shù)據(jù)。同時(shí)設(shè)立 91 個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)實(shí)測(cè)這些時(shí)段的實(shí)際雨量，由于各種條件的限制，站點(diǎn)的設(shè)置是不均勻的。 問題二 為了刻畫公眾對(duì)兩種預(yù)報(bào)方法的滿意度，我們引進(jìn)了偏小型柯西隸屬函數(shù) 1(1 ( ) )S xa??? ??， 同樣地對(duì) 每一天每一時(shí)段兩種方法預(yù)測(cè)的雨量進(jìn)行插值，得到兩種方法在 91 個(gè)站點(diǎn)上的預(yù)測(cè)雨量并按照給定的范圍等級(jí)化，求出兩種方法與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的等級(jí)差 x ， 并代入確定的隸屬函數(shù) x? ?， 最終將各天 各 時(shí)段各站點(diǎn)的滿意度加起來，即求得方法一、方法二的總滿意度 1S 、 2S 。 問題一 分別對(duì) 每一天每一時(shí)段兩種方法預(yù)測(cè)的雨量 進(jìn)行 插值 ，得到兩種方法在 91 個(gè)站點(diǎn)上的預(yù)測(cè)雨量 ，并分別與實(shí)際雨量 對(duì)應(yīng) 進(jìn)行比較，哪種方法預(yù)測(cè)的誤差 較小的總的次數(shù)最多 ，即為預(yù)測(cè)的比較準(zhǔn)確 的 方法，由 Matlab 編程求解得知方法一預(yù)報(bào)的比方法二更準(zhǔn)確。我國(guó)某地氣象臺(tái)和氣象研究所正在研究 6 小時(shí) 雨量預(yù)
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