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一种Bayes降水概率预报的最优子集算法

胡邦辉 刘善亮 席岩 王学忠 游大鸣 张惠君

胡邦辉, 刘善亮, 席岩, 等. 一种Bayes降水概率预报的最优子集算法. 应用气象学报, 2015, 26(2): 185-192. DOI: 10.11898/1001-7313.20150206..
引用本文: 胡邦辉, 刘善亮, 席岩, 等. 一种Bayes降水概率预报的最优子集算法. 应用气象学报, 2015, 26(2): 185-192. DOI: 10.11898/1001-7313.20150206.
Hu Banghui, Liu Shanliang, Xi Yan, et al. An algorithm of optimal subset for Bayes precipitation probability prediction model. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(2): 185-192. DOI:  10.11898/1001-7313.20150206.
Citation: Hu Banghui, Liu Shanliang, Xi Yan, et al. An algorithm of optimal subset for Bayes precipitation probability prediction model. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(2): 185-192. DOI:  10.11898/1001-7313.20150206.

一种Bayes降水概率预报的最优子集算法

DOI: 10.11898/1001-7313.20150206
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41275099

国家自然科学基金项目 41330420

详细信息
    通信作者:

    胡邦辉, email: hubanghui@126.com

An Algorithm of Optimal Subset for Bayes Precipitation Probability Prediction Model

  • 摘要: MOS预报最优子集模型,通过消除数值模式系统性误差,可最大程度地提高其预报技巧。为了建立Naïve Bayes降水最优模型,利用2008—2011年T511数值预报产品和单站观测资料,对介休、运城、丰宁3个站Naïve Bayes降水概率分级预报模型进行研究。通过设计恰当的适应度函数,提出了一种用遗传算法搜寻Naïve Bayes模型最优子集的计算方案,得到了3个站的最优子集模型。结果表明:最优子集的拟合效果明显高于普通初始子集,能够显著提升数值模式在单站的预报技巧。最优子集模型主要通过降低数值模式空报率提高单站晴雨、小雨预报效果,通过小幅提高正确次数和降低空报次数改善对中雨预报效果。
  • 图  1  介休站晴雨预报GA-NB1与GA-NB2拟合适应度曲线

    Fig. 1  The simulated precipitation occurrence prediction fitness functions of GA-NB1 and GA-NB2 at Jiexiu Station

    图  2  2011年7—9月介休站GA-NB1模型13~24 h的降水分级预报结果

    Fig. 2  The observed, GA-NB1 and T511 predicted 13-24-hour classificatory precipitation at Jiexiu Station from Jul to Sep in 2011

    表  1  介休站根据两种适应度函数GA选出的晴雨预报因子最优组合

    Table  1  The best optimal subsets of precipitation occurrence predictors selectedby two kinds of fitness functions at Jiexiu Station

    GA-NB1 GA-NB2
    降水量 降水量
    地面温度 地面温度
    温度露点差 温度露点差
    假相当位温 假相当位温
    云量 24 h变温
    土壤湿度 条件性稳定度指数
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    表  2  介休站、运城站、丰宁站2011年7—9月13~24 h降水分级预报结果

    Table  2  The prediction evaluation of 13-24-hour classificatory precipitation at Jiexiu, Yuncheng and Fengning stations from Jul to Sep in 2011

    预报分类 统计对象 介休站 运城站 丰宁站
    T511 GA-NB1 GA-NB2 T511 GA-NB1 GA-NB2 T511 GA-NB1 GA-NB2
    晴雨 准确率/% 64.4 90.0 90.0 57.8 82.2 81.1 78.9 90.0 87.8
    正确次数 23 22 22 19 15 15 16 14 13
    漏报次数 2 3 3 1 5 5 3 5 6
    空报次数 30 6 6 37 11 12 16 7 6
    小雨 TS评分 0.20 0.56 0.57 0.16 0.25 0.17 0.26 0.42 0.36
    正确次数 9 12 13 7 5 4 8 10 9
    漏报次数 6 3 2 7 9 10 8 6 7
    空报次数 30 7 8 29 6 10 15 8 9
    中雨 TS评分 0.19 0.45 0.44 0.13 0.38 0.36 0.11 0.5 0
    正确次数 3 5 4 2 5 4 1 1 0
    漏报次数 5 3 4 3 0 1 1 1 2
    空报次数 8 3 1 11 8 6 7 0 0
    大雨 TS评分 0.33 0 0 0 0.50 0.33 0 0 0
    正确次数 1 0 0 0 1 1 0 0 0
    漏报次数 0 1 1 1 0 0 0 0 0
    空报次数 2 0 1 5 1 2 1 2 1
    暴雨 TS评分 0 0 1 0 0 0 0 0 0
    正确次数 0 0 1 0 0 0 0 0 0
    漏报次数 1 1 0 0 0 0 1 0 1
    空报次数 0 1 0 2 0 0 0 1 0
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-31
  • 修回日期:  2015-01-04
  • 刊出日期:  2015-03-31

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