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Full text: 15: Wasserstandsvorhersage mittels neuronaler Netze

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zusammen einen noch kleineren Validationsfehler (22 cm). Bei allen Berechnungen, in die 
der Wind als Indikationsgröße einging, wurde ein Zeitversatz von 3 h angenommen. Um zu 
sehen, ob sich die Beobachtung des Wasserstandsvorhersagedienstes, daß die meisten 
meteorologischen Größen ihren größten Einfluß auf denjenigen Stau haben, der ihnen 
ungefähr drei Stunden später folgt (Kap.2.1.4), in den Kohonen-Netzen wiederfindet, wurde 
der Zeitversatz zwischen ein und fünf Stunden variiert. Es wurden die entsprechenden Valida 
tionsfehler der MW-Modelle berechnet. Der Validationsfehler war bei drei Stunden ungefähr 
einen cm kleiner als die Validationsfehler bei den anderen Stunden. Somit konnte die 
Beobachtung des Wasserstandsvorhersagedienstes in den Kohonen-Netzen wiedergefunden 
werden. 
Im folgenden wird nun auch die Wirkung der anderen beschriebenen meteorologischen 
Größen auf den Stau bei Cuxhaven mit Hilfe des MW-Modells beschrieben. Es wurde nach 
geprüft, ob sich auch die vom Wasserstandsvorhersagedienst beobachtete Reihenfolge der 
Bedeutung der meteorologischen Größen in den Kohonen-Netzen wiederfinden läßt 
(Kap.2.1.3). Dazu wurde jede meteorologische Größe jeweils für sich allein, d.h. ohne die 
anderen meteorologischen Größen, aber zusammen mit dem Cuxhavenstau von einem MW- 
Modell antrainiert. Es wurden wiederum die entsprechenden Validationsfehler berechnet 
(Tab.5.6). Zum besseren Vergleich wurde der bereits in Tab.5.5 vorgestellte Validationsfehler 
aufgrund des vektoriell gemittelten Windes zusätzlich in Tab.5.6 eingefügt. 
nur vektoriell gemittelter Wind: 22 
nur statischer Luftdruck: 31 
nur Luftdruckänderung: 30 
nur Lufttemperatur: 32 
nur Differenz Luft- minus Wassertemp.: 33 
Tab.5.6: Vorhersage des Staus bei Cuxhaven mittels des MW-Modells in Abhängigkeit der beschriebenen 
meteorologischen Größen. Validationsfehler, mrmse in cm. Wind vektoriell gemittelt (Zeitreihen von 
Helgoland und den Feuerschiffen), die übrigen meteorologischen Größen nur von Helgoland. 
Faßt man die meteorologischen Größen zu der Reihenfolge Wind, Luftdruck und Temperatur 
zusammen, so findet sich auch die vom Wasserstandsvorhersagedienst beobachtete Reihenfol 
ge der Bedeutung in den Kohonen-Netzen wieder (siehe den Rang der Validationsfehler in 
Tab.5.6). 
Alle meteorologischen Größen zusammen können von den MR-, RW- und MW-Modellen 
angelernt werden. Wie das Zeitmuster der KL-Modelle bestehen auch die Zeitmuster der RW- 
und MW-Modelle aus einem Prognosezeitraum von 18 Zeitpunkten. Auch bei diesen Model 
len wurde eine Gerade in Form einer linearen Regression an diejenigen Validationsfehler 
angepaßt, die einzeln für jeden Prognosezeitpunkt berechnet wurden. Die resultierenden 
Geradensteigungen bzw. Regressionskoeffizienten sind ebenfalls in Tab.5.4 aufgelistet. Bei 
den MW-Modellen wurden die Längen der Indikationszeiträume nicht variiert. Sie sind in 
Kap.5.2 festgelegt worden. Es wurde die Anzahl der verwendeten meteorologischen Größen 
variiert (alle Größen oder nur Wind allein) und die Länge der für die Selektion zur Ver 
fügung stehenden Zeitreihen. Diese Variation geschah nicht nur für das MW-, sondern auch 
für das RW-Modell. Bei der Verwendung aller Größen wurde vom Standard (1985 bis 1992) 
abgewichen, da die Wassertemperatur erst 1988 Eingang in den Synop-Datensatz fand 
(Kap.4.1.2). Zum Vergleich wurden auch beim Wind allein die Zeitreihen auf 1988 bis 1992
	        
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