基于支持向量机的三峡库区雷电预测系统

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雷电以其巨大的破坏力给人类社会带来惨重灾难,雷电灾害频繁发生,对国民经济造成的危害日趋严重。重庆位于北半球副热带内陆地区,春夏季节受本地形成的热力影响,易形成雷雨。同时重庆位于三峡库区核心地带,人口多,经济繁荣,是三峡库区最主要的城市,因此准确的预报雷电天气,对经济建设、保护人民生命财产安全具有十分重要的意义。本文选取重庆市的雷电发生情况为研究对象,使用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法对重庆地区有无雷电进行预测。   最小二乘支持向量机(LS-SVM)基于结构风险最小化,能够较好的协调经验风险最小化和学习机器VC维间的关系。在模式识别、数据挖掘、军事、经济等各个场合都得到广泛的应用。本文首先分析了雷电产生的机理,根据雷电产生的机理,找出影响重庆地区雷电发生的主要属性因子,以及统计出这些属性因子数据,建立并完善三峡库区雷电监测网的雷电数据库。其次,分析了常用的自动分类算法,通过多种算法的比较,最终选择使用最小二乘支持向量机(LS-SVM)构建模型。然后详细介绍了支持向量机(SVM)和(LS-SVM)的理论,并构建了三峡库区雷电预测系统,通过界面的形式,直观的完成对算法的分析研究和对气象数据的更新,处理。最后与神经网络和标准SVM预测模型进行比较,结果显示LS-SVM预测模型具有更高的运算速度和准确率,基本满足雷电预测业务要求,并在此基础上开发了三峡库区雷电预测系统。
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