基于LM-BP神经网络的西北地区太阳辐射时空变化研究

• 作者: 冯姣姣 张福存 李净 王卫东
• 来源期刊: 地理科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: LM-BP神经网络 太阳辐射 时空变化 西北地区
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 780-786
• 页数: 7页
• 分类号: P422.1
• 语种: 中文

摘要

定量模拟太阳辐射对认识西北地区气候变化至关重要,但西北地区辐射站点稀少,而气象站点较多,利用众多的气象站点观测值模拟太阳辐射是获得太阳辐射数据很好的方法之一.利用LM(Levenberg-Marquardt)算法对普通的BP神经网络进行优化(优化后的BP神经网络简称LM-BP神经网络)模拟太阳辐射,通过与传统气候模型模拟的太阳辐射结果对比发现,LM-BP神经网络模型的模拟精度最高,模拟值与实测值的拟合程度明显优于H-S模型和A-P模型.由此利用西北地区159个气象站点的气象数据和LM-BP神经网络模型模拟了1990~2012年这些气象站点的太阳总辐射月总量,将LM-BP神经网络模拟的气象站点的太阳辐射和25个辐射观测站的实测太阳辐射数据相结合,通过空间插值得到了西北地区太阳总辐射的空间分布,并分析了其时空分布及变化特征.研究结果发现西北地区1990~2012年的年均总辐射月总量变化为262~643 MJ/m2,呈现"中间高,两端低"的空间分布特征.LM-BP神经网络模型的模拟精度高,是一种很有发展前景的辐射模拟方法,可将其应用在无辐射观测地区的太阳辐射模拟中.