摘要:
以北京市为例, 利用2015—2018年空气质量监测站台资料, 通过BP神经网络、LSTM网络及CNNLSTM混合模型等多种模型, 分析时间精度和空间信息对PM2.5浓度预报的影响。结果表明, 神经网络模型的效果普遍比多元线性回归模型好; 增加输入数据的时间精度能显著地提高 PM2.5浓度日均值预报的准确率; 当输入数据的时间精度从一天提高到6小时后, LSTM模型的平均绝对误差从27.39 μg/m3降至20.59 μg/m3, 这种效果的提升在显著变好和显著变差的天气情况下更明显; 华北地区PM2.5浓度分布有明显的时空特征, 第一空间模态为同增同减, 第二空间模态为南北反向; 北京市PM2.5浓度与内蒙古、河北及天津等地区前一天的PM2.5相关。利用CNN-LSTM混合模型学习华北地区PM2.5的时空信息, 能进一步提高北京市PM2.5浓度的预报水平, 使得误差降低至17.36 μg/m3。
邹思琳, 任晓晨, 王成功, 韦骏. 时间精度与空间信息对神经网络模型预报PM2.5浓度的影响[J]. 北京大学学报自然科学版, 2020, 56(3): 417-426.
ZOU Silin, REN Xiaochen, WANG Chenggong, WEI Jun. Impacts of Temporal Resolution and Spatial Information on Neural-Network-Based PM2.5 Prediction Model[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2020, 56(3): 417-426.