地基GPS气象学原理与应用研究

章节摘录

版权页：   插图：    6.3.2径向基神经网络模型 径向基神经网络由于具有收敛速度快，可以逼近任意的非线性函数等优点，成为在非线性控制、时间序列分析和图像处理等领域应用较为广泛的一类人工神经网络。 从结构上看，径向基神经网络属于多层前向神经网络，具有最佳逼近性及全局逼近性。径向基网络结构具有输出权值的线性关系，保证训练方法快速易行，不存在局部最优的问题。典型的径向基神经网络结构为三层：第一层是输入层，组成成分为信号源节点；第二层是隐含层，其个数是由所描述的问题决定，其中，隐单元的变换函数是一个对中心点径向对称的非线性非负的函数；第三层是输出层，用于对输入矢量做出响应。 径向基网络具有很好的局部逼近能力。阈值b用于调节径向基神经元敏感度。当n=0时，径向基函数最大输出值是1，即输入信号受径向基函数的影响产生局部响应，当减小权值向量w和输入向量P之间的距离时，径向基函数的输出增加。当输入的函数信号n靠近函数的中心范围时，隐含层的节点输出变大。 6.3.3径向基网络的工作原理 输入信号传递到隐层，隐层的节点函数为高斯函数，输出层的节点函数通常都是简单的线性函数，假如隐层有S1个神经元，那么输出层为S2个神经元。当输人向量加到网络输入端时，径向基的每个神经元都会输出一个值，代表着输入和神经元权值之间的近似程度。也就有这样的对比关系： （1）如果输入与神经元权值相差比较大，那么径向基层的输出则接近0，所以第二层的线性神经元的输出值也接近0。 （2）如果输入与神经元权值相差比较小，那么径向基层的输出则接近1，经过第二层的线性神经元的输出值就更接近第二层的权值。 这个过程如果输出为1的只有一个径向基神经元，其他所有的神经元输出为0或近似为0，这种情况下线性神经元层的输出就相当于是所对应的第二层输出为1的神经元的权值。通常情况下，都不能仅有一个径向基神经元的输出是1，那么对应的输出值也会有所不同。如第一层的神经元的网络的输入等于加权输入乘以相应阈值，然后利用神经元函数radbas（）计算出第一层神经元的网络输出。输入向量和权值向量之间的距离用加权输入表示，可以利用dist（）计算。如果神经元的权值向量等于输入向量，即加权输入是0，则第一层网络输入也为0，那么第一层的输出也就是l；如果神经元的输入向量和权值向量问的距离刚好是散步函数spread值，则加权输入为spread，网络输入则为0.832 5，那么第一层的神经元输出就为0.5。

书籍目录

第1章　绪论
　§1．1研究背景和研究意义
　§1．2国内外研究进展
第2章　地基GPS遥感水汽基本理论
　§2．1 GPS对流层延迟
　§2．2 GPS大气延迟模型
　§2．3 GPS可降水量推算
第3章　区域GPS网准实时可降水量解算
　§3．1武汉GPS连续参考系统基本概况
　§3．2高精度GPS数据处理软件简介
　§3．3卫星星历和计算方式的选取
　§3．4网外辅助站最佳数量的确定
　§3．5截止高度角、观测时问的选择
　§3．6端部效应问题
　§3．7准实时GPS湿延迟(可降水量)的可靠性检验
第4章　区域GPS网气象应用研究
　§4．1武汉水汽分布
　§4．2武汉地区入秋季节的转换监测
　§4．3适用于武汉地区的大气加权平均温度模型
　§4．4无气象要素的对流层延迟可降水量转换模型
　§4．5无网外辅助站的GPS网对流层延迟的推算
　§4．6 GPS可降水量与降水的对比分析
　§4．7 GPS可降水量时空分布特征
第5章　基于GPS技术的中国大陆水汽反演研究
　§5．1中国地壳运动监测网络
　§5．2无线电探空可降水量
　§5．3中国地壳运动监测网络GPS可降水量的可靠性检核
　§5．4基于GPS可降水量的中国大陆地区水汽变化
　§5．5对流层延迟反演中国大陆水汽季节变化
　§5．6武汉地区大气加权平均温度模型的检核
　§5．7对流层延迟与可降水量的直接转化
　§5．8基于不同气候类型的GPS可降水量
第6章　基于经验模态分解与神经网络的GPS可降水量预测
　§6．1经验模态分解
　§6．2经验模态分解的端点效应
　§6．3径向基神经网络
　§6．4基于仿真信号的预测分析
　§6．5基于经验模态分解与神经网络的GPS可降水量预测
第7章　GPS可降水量用于降水预报
　§7．1 BP神经网络理论
　§7．2 BP神经网络用于降水预报流程
　§7．3降水预报功能设计
　§7．4基于BP神经网络的GPS可降水量降水预报
第8章　GPS对流层延迟(水汽)插值
　§8．1基于不同地形的GPS对流层延迟插值
　§8．2 BP神经网络用于对流层延迟预测
　§8．3基于多因素的对流层延迟估算
　§8．4利用多元回归方法改正对流层延迟插值误差
　§8．5基于GPS的北京地区MODIS水汽校正
第9章　总结与展望
　§9．1总结
　§9．2研究展望
参考文献

编辑推荐

《地基GPS气象学原理与应用研究》可作为测绘和气象专业的研究生的参考书，并可供大地测量和气象部门等相关科技人员参考。

作者简介

《地基GPS气象学原理与应用研究》首先介绍了地基GPS技术反演可降水量的原理，探讨了可降水量反演存在的问题，提出准实时的解算策略。接着讨论了GPS气象学应用的若干问题，探讨了不同气候类型的GPS对流层延迟变化。然后以经验模态分解与神经网络相结合的方法对GPS可降水量进行预测，并针对GPS可降水量的变化判断是否发生降水过程。最后研究了GPS对流层延迟（可降水量）的插值预测。

图书封面

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