全文总字数：5048字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

降水量观测是水资源的最重要基础资料之一，在工农业生产、水利开发、江河防洪和工程管理等方面起着重要作用。由于不同时期社会经济活动和发展水平不同，人类活动对天气情况的影响程度也不尽相同。对于降水量进行预测，不仅能减少旱涝灾害发生的可能性、尽可能使已发生的洪涝灾害的损失降到最低，还能为人类生产活动提供科学依据，促进人类社会的发展。由于影响降水量及其时空分布的因素颇多，各因素间在时间和空间分布上存在着不均匀性，再加上各因素之间存在非线性作用，降水量的预测仍然是当前气候预测中的难题^[1]。

近年来，受全球气候变化的影响，我国的东北地区的降水模式也在发生着变化，洪涝灾害、水土流失和土地荒漠化等自然灾害频发，不仅影响着地区农业生产活动，也影响着生态系统和社会经济的发展^[2]。例如2018年7月23日以来，受西风槽及台风“安比”减弱后气旋共同影响，黑龙江省多地发生强降雨，同时黑河、哈尔滨部分江河水位偏高，引发洪涝灾害，直接经济损失高达10.6亿。这些自然灾害都与东北地区的降水存在密切关系。因此，了解目前东北地区降水量的时间和空间分布特征，对预测该地区自然灾害发生规律和推动经济社会的快速发展有着重要意义。

降水量作为一个区域化变量通常有许多个站点构成，这给直接研究降水量的时空变化特征带来很大的困难。如果能找到一种方法，用较少的几个空间模态来描述原变量场的信息，这对于降水量的预测来说将十分有意义。而经验正交函数分析方法(eof)作为研究气候特征中常见方法，能够将原始变量场分解为互不相关的几个模态且每个模态都尽可能多地包含原始场的信息，我们就可以用这几个典型模态来代替原始变量场^[3]。

2. 研究的基本内容

本文以东北地区降水作为研究对象，引入经验正交函数(EOF)的理论和方法，给出通过EOF分解后的降水时间分布和空间分布；然后，针对站点数据建立站点降水量的BP-ANN模型，针对EOF分解后的时间系数建立区域降水的BP-ANN模型；最后，对于站点模型和区域模型进行拟合效果、预测效果等方面的综合评价分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

通过查阅书籍、期刊及网络上的一些共享资源，在老师、同学的帮助指导下，运用所学的统计软件完成数据的处理，针对eof分解后的时间系数建立区域降水bp-ann模型并对站点模型和区域模型进行拟合效果、预测效果等方面综合评价分析。

2018年10月31日- 11月30日 确定研究课题、寻找数据并提交任务书

2019年12月01日- 01月16日 查找相关书籍期刊，完成开题报告

4. 参考文献

[1] 谢勐. 基于eof的广西冬种生产气候资源时空分析研究[d]. 广西大学, 2016, 20-40.

[2] zhong k. dynamic changes in temperature extremes and their association with atmospheric circulation patterns in the songhua river basin, china[j]. atmospheric research, 2017, 190(1): 77-88.

[3] 王志福, 郭栋. 《气象统计方法》课程直观形象教学的尝试——“经验正交函数分解”教学法的改进[j]. 教育教学论坛, 2018, 199(31): 199-200.