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系統識別號 U0026-0812200911390671
論文名稱(中文) 灰色理論應用於颱風降雨量推估之研究-以嘉義地區為例
論文名稱(英文) Application of Gray Theory on Typhoon- Rainfall Estimation in Chiayi City
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系專班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering (on the job class)
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 徐福燦
研究生(英文) Fu-Tsan Hsu
學號 n8791106
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 65頁
口試委員 指導教授-詹錢登
口試委員-張士行
口試委員-呂珍謀
中文關鍵字 降雨量推估  灰色建模 
英文關鍵字 gray theory 
學科別分類
中文摘要   颱風期間強風豪雨常造成許多生命及財產的損失,因此如何由颱風特性推估降雨量,是防災工作中重要的一環。颱風的形成、行走的路線及所引致的降雨量,具有很高的不確定性。本研究應用灰色理論處理「不精確」問題能力及歷年嘉義氣象站颱風觀測資料,建構颱風降雨預測模式,並與近年颱風實測降雨資料做比對,檢討所建立模式之適用性。本研究以灰色模型GM(1,N)建立GM颱風降雨量灰色模型,並以颱風期間之最大溼度、最高氣溫、最大氣壓與最大風速等四個因子,作為模式之輸入變數。

  本文以總降雨量大於50mm的颱風降雨事件做為本研究模型的建模及驗證的樣本,蒐集到的颱風樣本資料共有38筆(1969年至2002年)。將颱風樣本資料依時間區分成兩組,第一組樣本從1969年至1992年之資料(共26筆資料)中隨機取樣20筆做為模型建模用,再以1993年至2002年之資料做為模型檢驗使用。研究結果顯示,各路徑類型之颱風預估總降雨量其平均誤差均在17%以內。
英文摘要  Storms cause casualties of human beings and properties. It is important to estimate rainfall via analyzing characteristics of typhoons. There are highly uncertainties of the formation of a typhoon, the tracks, as well as its rainfall. This study has built up a Typhoon Estimation model by using the Gray System and historical data measured by Chiayi Weather Station, as the Gray Theory can deal with it. The applicability of the model has been tested by comparing the results with the practical records. This study built up the Typhoon Estimation model via the Gray Theory of GM (1, N) which uses four factors as inputs: the maximum humidity, the maximum temperature, the maximum pressure, and the maximum wind velocity as well during the typhoon period.

 There were 38 typhoon records of rainfall higher than 50 mm between 1969 and 2002. The 38 typhoon records were separated into two sets in the present study: the first sets of 20 rainfall records randomly selected from available records between 1969 and 1992 were used to build the model. The second sets of 18 rainfall records between 1993 and 2002 were used for model’s evaluation. The result of model’s evaluation shows that the errors between the measured and the forecasted rainfall caused by typhoons are all less than 17% of all patterns of typhoon.
論文目次 中文摘要 ......................................................................Ⅰ
英文摘要 ................................................................Ⅱ
誌 謝 ............................................................... Ⅲ
目  錄 ............................................................... Ⅳ
表 目 錄 ............................................................... Ⅵ
圖 目 錄 ............................................................... Ⅵ

第一章 緒論............................................................ 1-1
1-1 研究動機與目的................................................. 1-1
1-2 前人研究........................................................... 1-2
1-3 本文架構........................................................... 1-9

第二章 嘉義地區颱風降雨特性分析.........................2-1
2-1 颱風定義........................................................ 2-1
2-2 侵台颱風統計分析........................................ 2-3
2-3 嘉義地區颱風特性.............................................. 2-5
2-3-1 颱風氣壓與總雨量之關係............................... 2-6
2-3-2 當地濕度與總雨量之關係............................... 2-7
2-3-3 颱風風速與總雨量之關係............................... 2-8
2-3-4 當地氣溫與總雨量之關係............................... 2-9
2-3-5 颱風路徑與總雨量之關係............................... 2-10
2-3-6 其他因子與總雨量之關係............................... 2-12

第三章 灰色預測方法概述........................................3-1
3-1 灰生成(Grey Generating)..................................... 3-2
3-2 灰關聯分析(Grey Relational Analysis)................3-3
3-3 灰建模式(Grey Model)........................................ 3-6
3-3-1 GM(1,1) ........................................................... 3-7
3-3-2 GM(1,N) ......................................................... 3-9
3-4 灰預測(Grey Prediction)...................................... 3-11
3-5 灰決策(Grey Decision Making)........................... 3-12
3-6 灰控制(Grey Control).......................................... 3-12

第四章 模組建構及驗證............................................ 4-1
4-1 資料分析............................................................. 4-1
4-2 資料篩選............................................................. 4-5
4-3 GM(1,n)雨量推估模型與驗證............................ 4-7
4-4 降雨因子的灰關聯度分析.................................. 4-16
4-5 評估與討論......................................................... 4-18

第五章 結 論........................................................... 5-1

參考文獻
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2005-08-09起公開。
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