《海洋预报》| 基于人工神经网络构建的赤潮短期预报模型及应用

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基于人工神经网络构建的赤潮短期预报模型及应用
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" q9 n# J" m; a3 R- ?4 bhttp://www.hyyb.org.cn/Magazine/Show.aspx?ID=3470
读书小笔记
作者：李星1 丁文祥2 李雪丁1 张彩云2 陈剑桥3
单位：1. 福建省海洋预报台, 福建 福州 350003;
2. 厦门大学 海洋与地球学院, 福建 厦门 361102;
7 @5 R- ^/ U: m1 v4 `# x  m3. 南方海洋科学与工程广东省实验室, 广东 珠海 519000
% m% E2 |, y" n, T* G  ?+ y# {分类号：X55
出版年·卷·期（页码）：2023·40·第二期（67-76）
: U; [5 W! t+ W9 V% d摘要：利用大数据赤潮预报方法，基于福建沿岸24个生态浮标和5个大浮标历史数据及实时监测数据，采用人工神经网络实现福建沿岸赤潮的业务化预报。赤潮短期预报模型由误差反向传播网络（BP）和径向基神经网络（RBF）构成，结合福建沿岸所有赤潮事件的高频采样数据样本，每天可算出480个预报结果，最后对预报结果进行发生概率等级判断，最终实现福建沿岸10个赤潮监测区赤潮发生概率等级的业务化预报。赤潮短期预报模型成功预报出2019年5月下旬福建北部发生的多起赤潮事件，2019年和2020年24 h时效的赤潮预报结果正确率达到95%和99%，赤潮识别率达到60%和55%。
5 _5 a6 @; h. ]- r4 L9 R0 ?# r7 k5 k关键词：赤潮 误差反向传播神经网络 径向基神经网络 业务化预报 人工神经网络
+ D) z' Z3 |9 q- NAbstract：Based on the historical data and real-time monitoring data of 24 ecological buoys and 5 large buoys along the coast of Fujian, this study uses artificial neural network to investigate the operational forecasting of red tide along the coast of Fujian. The short-term red tide forecasting model is composed of Error Back-Propagation (BP) Neural Network and Radical Basis Function Neural Network (RBF). According to the high-frequency sampling data of all the red tide events along the coast of Fujian, 480 prediction results can be calculated every day. Finally, through judgments on the prediction results, the operational forecasting of red tide occurrence probability level can be obtained in 10 red tide monitoring areas along the coast of Fujian. The red tide short-term forecasting model successfully predicts many red tide events in northern Fujian in late May 2019. The 24-hour Probability of Correct Result (POCR) reaches to 95% (2019) and 99% (2020), and the 24-hour Probability of Detection (POD) reaches to 60% (2019) and 55% (2020).
Key words：red tide; Error Back-Propagation Neural Network；Radical Basis Function Neural Network;operational forecast; artificial neural network

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. V! B# j$ F2 k未来两天海洋环境预报
预计明天，
+ c# J( w+ }4 I3 d渤海、黄海北部有0.5到0.8米的轻浪；
! y5 Y' I) Y6 T& @: P! P9 W黄海南部有0.8到1米的轻浪；
东海北部有0.9到1.3米的轻浪到中浪；
东海南部有1.4到2米的中浪区；
' }1 f' K% J5 F9 v  g/ t台湾海峡有1到1.5米的轻浪到中浪；
0 D2 n) k! [0 @: V台湾以东洋面有2.3到3米的中浪到大浪区；
3 E  K8 ]: A3 F9 L0 N巴士海峡有2.1到3米的中浪到大浪区；
3 j$ m6 g* h' Y8 V/ p南海北部有1.7到2.5米的中浪到大浪区；
南海中部有1.7到2米的中浪区；
$ E' F3 a( h! [南海南部有1.1到1.8米的轻浪到中浪；
北部湾有0.9到1.3米的轻浪到中浪。
  c. p0 M1 }( P. L预计后天，
台湾以东洋面、巴士海峡、南海北部的大浪区减弱消失。

                               
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6月13~17日西北太平洋海浪数值预报
美丽海岛海域海况
" q; \" y" A  R* }& K4 ^预计明天，
& H; n; S/ A$ s黄岩岛附近海域有2.2米的中浪，不适宜乘船出行；
. O5 M$ y0 P$ P永兴岛附近海域有1.8米的中浪，钓鱼岛、蜈支洲岛、永暑礁附近海域有1.3~1.4米的中浪，较适宜乘船出行和海岛游玩；
我国其他各美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。
+ x4 k/ p2 W" w
美丽海岛是指以下的35个海岛：
7 Q9 W  x" f1 F! Z/ P5 D觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。
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