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1、第32卷第16期武汉理工大学学报Vol.32No.162010年8月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYAug.2010DOI:10.3963/j.issn.167124431.2010.16.027气象数据挖掘研究1112马廷淮,穆强,田伟,李德泉(1.南京信息工程大学计算机与软件学院,南京210044;2.国家气象信息中心,北京100081)摘要:分析了数据挖掘在气象业务中的必要性,总结了数据挖掘在气象预报、气候预测和气象灾害预报中的应用情况,阐述了数据挖掘可以在时空分析、关联分析、降维分析、分类预测4个方面在气象业务中应用,并结合气象应用提出了气象
2、数据挖掘研究的重点。关键词:数据挖掘;气象数据;气象应用中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:167124431(2010)1620110205ResearchonMeteorologicalDataMining1112MATing2huai,MUQiang,TIANWei,LIDe2quan(1.SchoolofComputerandSoftware,NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Nanjing210044,China;2.NationalMeteorologicalInformationCenter,Beiji
3、ng100081,China)Abstract:Thenecessityofmeteorologicaldatamininghasbeenemphasized.Datamininginweatherforecast,climatepre2dictionandmeteorologicaldisasterpredictions’applicationsaresummarized.Atlast,spatial2temporalanalysis,associationruleanalysis,dimensions2decreasinganalysis,classifyandpredictionar
4、ediscussedinmeteorologicaldatamining.Theemphasisofmeteorologicaldataminingispresented.Keywords:datamining;meteorologydata;meteorologicalapplication随着气象信息化程度的日益提高,气象部门积累了大量的气象数据,如何管理好和使用好这些海量数[1]据,是提高预报预测准确率和灾害天气预警能力的关键。这些海量气象数据主要包括:1)以地面、高空、太阳辐射、农业气象等台站的观测资料及其统计加工产品为主的台站资料;2)以各种数值模式的同化分析资料和各种遥感探测的
5、数值反演产品为主的格点资料;3)以各类卫星云图和各种雷达图像为主的图形图像资料;4)以面向主题的、有多种资料构成的某一区域或领域范围的综合资料构成综合气象数据。据统计,每天[2]通过气象信息中心广播下发到各台站的气象数据高达300～500M;新一代天气雷达信息共享平台建成后,台站收到的气象雷达资料每天高达100G;而中央台站每天收到的资料更是高达TB数量级,业务应用的数据高达PB数量级。现阶段气象预测预报并没有充分利用如此庞大而又珍贵的气象资料。目前,数值天气预报通常采用一套极其复杂的数学方程来描述大气的运动规律。科研人员将气象卫星、收稿日期:2010204223.基金项目:中国气象局软科
6、学项目(GQR2009036)和江苏省高校自然科学基金(08KJD520018).作者简介:马廷淮(19742),男,博士,教授.E2mail:thma@nuist.edu.cn第32卷第16期马廷淮,穆强,田伟,等:气象数据挖掘研究111[3]雷达等观测的大量数据代入这个方程求解,预测出未来的天气变化情况。正是由于预报模式的复杂性,在一般台站的预报中,预报员根据经验,利用当天或者前几天的少数站点的实况资料以及小范围区域内极少数的几个物理量,提取认为与某一天气现象相关性较高的天气要素作为因子,进行回归、判别分析,即得出预[2]报结论。现阶段的预报业务,难以考虑众多气象因素,更难以分析数据属
7、性间隐含的信息。因此,建立气象综合数据仓库,实现对数据预报过程、信息服务最强大的数据支持;对各种资料进行聚类分析、关联分析、时间序列分析,以求发现各种物理量和气象要素与未来天气之间的关系;根据气象资料做出气象的预测,减少预报中的主观因素,有利于预报技术的持续改进,提高预测的准确度。1气象数据挖掘的应用1.1气象预报气象预报一般指短时、短期和中期的天气预报。根据预报的内容和时限不同,有不同的预报技术和手段。短时(3h内)天
