如何Python机器学习、深度学习技术提升气象、海洋、水文?

news/2025/1/16 18:53:30/

一:Python软件的安装

1.1 Python在气象中的应用

1.2 Anaconda解释和安装以及Jupyter配置

1.3 Python基础语法

二:气象常用科学计算库

2.1 Numpy库

2.2 Pandas库

2.4 Xarray库

三:气象海洋常用可视化库

3.1可视化库介绍Matplotlib、Cartopy等

3.2 基础绘图

(1)折线图绘制

(2)散点图绘制

(3)填色/等值线

(4)流场矢量图

四:爬虫和气象海洋

(1)Request库

(2)爬取中央气象台天气图

(3)FNL资料爬取

(4) ERA5下载

五:气象海洋常用插值方法

(1)规则网格数据插值到站点

(2)径向基函数RBF插值

(3)反距离权重IDW插值

(4)克里金Kriging插值

六:机器学习基础

6.1 机器学习基础原理

(1)机器学习

(2)集成学习

(3)常用模型原理

6.2 机器学习库scikit-learn

(1)sklearn

(2)sklearn完成分类任务

(3)sklearn完成回归任务

七:机器学习

7.1机器学习深度学习在气象中的应用

AI在气象模式订正、短临预报、气候预测等场景的应用

7.2 GFS数值模式的风速预报订正

(1)随机森林挑选重要特征

(2)K近邻和决策树模型订正风速

(3)梯度提升决策树GBDT订正风速

(4)模型评估与对比

7.3 台风预报数据智能订正

(1)CMA台风预报数据集以及预处理

(2)随机森林模型订正台风预报

(3)XGBoost模型订正台风预报

(4)台风“烟花”预报效果检验

7.4 机器学习预测风电场的风功率

(1)lightGBM模型预测风功率

(2)调参利器—网格搜索GridSearch于K折验证

八:深度学习基础

8.1 深度学习基本理论

8.2 Pytorch库

(1)sklearn常用功能和机器学习方法

(2) pytorch搭建 模型

九:深度学习的应用

9.1深度学习预测浅水方程模式

(1)浅水模型介绍和数据获取

(2) 传统神经网络ANN学习浅水方程

(3)物理约束网络PINN学习浅水方程

9.2 LSTM方法预测ENSO

(4)ENSO数据

(5)LSTM方法原理

(6)LSTM方法预测气象序列数据

9.3深度学习—卷积网络

(1)卷积神经网络

(2)Unet进行雷达回波的预测
十:EOF统计分析
10.1 EOF基础和eofs库
10.2 EOF分析海表面温度数据

(1)SST数据计算距平,去趋势
(2)SST进行EOF分析,可视化
十一:模式后处理
11.1 WRF模式后处理

(1)wrf-python
(2)提取站点数据
(3)500hPa形式场绘制
(4)垂直剖面图
11.2 ROMS模式后处理
(1)xarray为例操作ROMS输出数据
(2)垂直坐标转换,S坐标转深度坐标
(3)垂直剖面绘制
(4)水平填色图绘制


http://www.ppmy.cn/news/1563682.html

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