ConvGRU-RMWP: A Regional Multi-Step Model for Wave Height Prediction

波高 有效波高 卷积神经网络 预测建模 维数(图论) 计算机科学 比例(比率) 数据挖掘 风浪 算法 气象学 数学 人工智能 机器学习 地质学 地理 地图学 海洋学 纯数学
作者
Youjun Sun,Huajun Zhang,Shulin Hu,Jun Shi,Jia Geng,Yixin Su
出处
期刊:Mathematics [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:11 (9): 2013-2013
标识
DOI:10.3390/math11092013
摘要

Accurate large-scale regional wave height prediction is important for the safety of ocean sailing. A regional multi-step wave height prediction model (ConvGRU-RMWP) based on ConvGRU is designed for the two problems of difficult spatial feature resolution and low accuracy of multi-step prediction in ocean navigation wave height prediction. For multi-step prediction, a multi-input multi-output prediction strategy is used, and wave direction and wave period are used as exogenous variables, which are combined with historical wave height data to expand the sample space. For spatial features, a convolutional gated recurrent neural network with an Encoder-Forecaster structure is used to extract and resolve multi-level spatial information. In contrast to time series forecasting methods that consider only backward and forward dependencies in the time dimension and a single assessment of the properties of the predictor variables themselves, this paper additionally considers spatial correlations and implied correlations among the meteorological variables. This model uses the wave height information of the past 24 h to predict the wave height information for the next 12 h. The prediction results in both space and time show that the model can effectively extract spatial and temporal correlations and obtain good multi-step wave height prediction results. The proposed method has a lower prediction error than the other five prediction methods and verifies the applicability of this model for three selected sea areas along the global crude oil transportation route, all of which have a lower prediction error.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
少年发布了新的文献求助30
1秒前
Jasper应助杨大帅气采纳,获得10
1秒前
沉默是金完成签到,获得积分10
1秒前
xlk2222完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
apt发布了新的文献求助10
2秒前
Lucas应助HUI采纳,获得10
2秒前
Bestronging完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
情怀应助Tsing采纳,获得30
5秒前
XZ完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
xml发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zhaokkkk完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
健壮的土豆完成签到 ,获得积分10
7秒前
郭素玲完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
霹雳小鱼发布了新的文献求助10
9秒前
冷傲嫣发布了新的文献求助30
9秒前
月落无痕97完成签到 ,获得积分0
9秒前
一二发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
杨大帅气发布了新的文献求助10
12秒前
峥嵘完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
小王博士发布了新的文献求助30
12秒前
幸福的蜜粉完成签到,获得积分10
12秒前
yunqing完成签到,获得积分10
13秒前
领导范儿应助欣慰的书本采纳,获得10
13秒前
13秒前
诗棵发布了新的文献求助10
13秒前
自由自在完成签到,获得积分10
13秒前
ai化学发布了新的文献求助10
14秒前
樱桃发布了新的文献求助10
14秒前
八角发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011772
关于积分的说明 16664328
捐赠科研通 5283697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816597
邀请新用户注册赠送积分活动 1796376
关于科研通互助平台的介绍 1660883