林区短时天气预报系统的算法研究

姜博文　王健　张月明等

摘要 对最小残差绝对值回归和逐步回归从理论上进行了比较，并利用东方红林业局森林物候气象站的历史资料和常规气象资料进行了相关计算，对局部降雨地域和降雨样本进行了系统的分析，通过实际的计算与分析表明最小残差绝对值回归具有更好的预报能力，对林区短时气象预报具有十分积极的意义。

关键词 最小残差绝对值回归；逐步回归；短时气象预报

中图分类号 S165 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01380-02

Key words The minimum absolute error regression was compared with stepwise regression from the theory and uses the data collected from Forest Phenology Meteorological Station of Dongfanghong Forestry Bureau to conduct correlation calculation. The local rainfall area and rainfall samples were analyzed systematically. Calculation and analysis results showed that the minimum absolute error regression has better prediction ability， which has a positive significance on forest short term weather forecast.

Key words The minimum absolute error regression； Stepwise regression； Short term weather forecast

現代化的天气预报系统随着传感器和无线通讯技术的发展，获得了更高的效率，逐步回归预报方法已经在各气象站预报中得到了广泛的应用，但由于林区的气候特征不稳定，导致样本平均值不具有稳健性，如果仍然沿用传统的回归预报方法，样本的平均值会受到其中突出值的影响，从而导致误差的进一步扩大，有时减少突出值，就是为了体现稳健性[1]。

东方红湿地地区易受偏北气流影响，当有南方气流北上，气流交汇向暴雨区提供充足的水汽，为强降雨的形成提供必要条件。而湿地地区的特殊性对降雨活动的发展也产生了重要的影响。在此，笔者应用东方红林业局森林物象气候站的天气数据，尝试利用最小残差绝对值回归，提高预报的稳健性，通过与逐步回归预报结果进行对比分析，了解预报方法的性能，从而提高预报水平，在传统预报的基础上提高数值的利用率，使预报方法更加高效、准确，进一步提高气象站的短时预报能力。

1 资料与方法

利用东方红林业局森林物候气象站提供的2013年8～10月WXT520监测的天气数据，选用风向Dm、风速Sm、气压Pa、气温Ta、空气湿度Ua、降雨量Rc、降雨持续时间Rd、降雨强度Ri等多个物理参数资料。其中WXT520所报告的风向表示风吹过来的方向，北、东、南、西分别表示为0°、90°、180°、270°，并应用历史天气图和当地2013年实际降雨的观测资料。上述数据资料均通过数据库处理并转换成所需资料格式。通过客观分析气象参数的连续变化，可得到气象数据（表1）。

3 结论

（1）最小残差绝对值回归预报方法在森林地区具有不错的适用性，可以得到较好的应用，取代经典逐步回归预报方法，增加了科学预报的手段和方法，提升预报人员的工作效率。

（2）在各气象站中可以采用WXT520收集数据并上传数据库，对收集到的数据采用最小残差绝对值回归的预报方法进行计算，方便预报人员使用。

（3）最小残差绝对值回归法中的各项物理参数，预报最佳因子均有着良好的相关性，意义明确，利用气象站传感器收集的数据经过处理，运行预报方程程序，最后得到输出结果，具有比较好的自动化条件，预报人员可以客观地进行数据的分析，从而减少由于特殊因素导致的预报误差。

参考文献

[1] 施能.气象科研与预报中的多元分析方法[M].北京：气象出版社，2002：52-56.

[2] 俞卫平，袁信轩.天气预报技术文集[C].北京：气象出版社，2002：180-184.

[3] 王玉彬，周海光，苏德斌，等.天气预警系统技术基础及设计[M].北京：气象出版社，2006：9-11.

[4] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].北京：气象出版社，2004：178-179.