基于機(jī)器學(xué)習(xí)的高精度高分辨率氣象因子時(shí)空估計(jì)

作者:方穎; 李連發(fā) 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100101; 中國(guó)科學(xué)院大學(xué); 北京100049

摘要:氣象變量常作為重要的影響因子出現(xiàn)在環(huán)境污染、疾病健康和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,而高分辨率的氣象資料可作為眾多研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)推進(jìn)相關(guān)研究的發(fā)展意義重大。本文以中國(guó)大陸為研究區(qū)域,利用2015年824個(gè)氣象站點(diǎn)的氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速3套數(shù)據(jù),結(jié)合不同的解釋變量組合,分別構(gòu)建了各自的GAM和殘差自編碼器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱殘差網(wǎng)絡(luò))模型,以10倍交叉驗(yàn)證判斷模型是否過(guò)擬合。研究結(jié)果表明:①GAM和殘差網(wǎng)絡(luò)方法都不存在過(guò)擬合問(wèn)題,同GAM相比,殘差網(wǎng)絡(luò)顯著提高了模型預(yù)測(cè)的精度(3個(gè)氣象因素的交叉驗(yàn)證CV R~2平均提高了0.21,CV RMSE平均降低了37%),其中相對(duì)濕度模型的提升幅度最大(CV R~2:0.85 vs. 0.52,CV RMSE:7.53%vs. 13.59%);②殘差模型的結(jié)果較普通克里格插值結(jié)果和再分析資料更接近站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù),表明殘差網(wǎng)絡(luò)可作為高分辨率氣象數(shù)據(jù)研制的可靠方法。此外,研究還發(fā)現(xiàn)在相對(duì)濕度模型中加入臭氧濃度和氣溫、在風(fēng)速模型中加入GLDAS風(fēng)速再分析資料,可提升模型的性能。

注:因版權(quán)方要求,不能公開(kāi)全文,如需全文,請(qǐng)咨詢雜志社

地球信息科學(xué)學(xué)報(bào)

北大期刊 下單

國(guó)際刊號(hào):1560-8999

國(guó)內(nèi)刊號(hào):11-5809/P

雜志詳情
相關(guān)熱門期刊

服務(wù)介紹LITERATURE

正規(guī)發(fā)表流程 全程指導(dǎo)

多年專注期刊服務(wù),熟悉發(fā)表政策,投稿全程指導(dǎo)。因?yàn)閷W⑺詫I(yè)。

保障正刊 雙刊號(hào)

推薦期刊保障正刊,評(píng)職認(rèn)可,企業(yè)資質(zhì)合規(guī)可查。

用戶信息嚴(yán)格保密

誠(chéng)信服務(wù),簽訂協(xié)議,嚴(yán)格保密用戶信息,提供正規(guī)票據(jù)。

不成功可退款

如果發(fā)表不成功可退款或轉(zhuǎn)刊。資金受第三方支付寶監(jiān)管,安全放心。