【摘 要】
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海浪研究是海洋学的重要领域之一,它为海上的船舶运输、渔业生产、海上石油开发和军事活动等提供环境资料,保障海上活动的安全。由于海浪具有很多的随机特性和不确定因素,因
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海浪研究是海洋学的重要领域之一,它为海上的船舶运输、渔业生产、海上石油开发和军事活动等提供环境资料,保障海上活动的安全。由于海浪具有很多的随机特性和不确定因素,因此海浪的预报是海洋科学中的热点和难点问题,预报的难度和准确度依然是目前要解决的关键课题。本论文基于海浪有效波高的实测历史数据,分别研究了平滑GM(1,1)模型,陡型GM(1,1)模型,移动平均模型,指数平滑模型和ARMA模型,用于海浪预报的适用范围,并通过预报的效果分析给出具体的修正改进。首先,建立平滑型GM(1,1)模型对有效波高进行预测,并结合实例分析,发现该模型在预报海浪有效波高时的适用范围——整体单调且比较平滑的数据。其次,建立陡型GM(1,1)模型对海浪有效波高进行预测,并结合实例分析,发现该模型在预报海浪有效波高时的适用范围——“陡”型数据。再次,把海浪有效波高数据列看成时间序列,建立了海浪有效波高的移动平均预测模型,并结合实例分析,发现了它的不足——移动项数的选取及历史时刻数据取平均。针对其不足进行改进,建立了加权移动平均预测模型,并结合实例分析,发现了它的不足——权系数的选取往往依靠经验。针对其不足进行改进,建立了三次指数平滑预测模型。该模型遵循“重近轻远”的原则,预测结果较好。最后,由于海浪有效波高是非平稳的,故本文先对其进行平稳化处理(差分),然后对处理后的、平稳的数据列建立自回归滑动平均模型(ARMA),并结合实例分析,指出用其预报海浪有效波高的可行性和有效性。
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