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基于时空图卷积的强对流降水临近预报研究
1
作者 方巍 薛琼莹 +1 位作者 陶恩屹 齐媚涵 《气象科学》 2024年第3期487-497,共11页
降水临近预报对于强对流天气的预报具有重要的支撑作用。气象业务中主要采用雷达回波外推方法解决此问题。然而,现有方法通常缺乏从序列雷达数据中有效学习的能力,导致预测精度不佳。为了解决这一问题,本文提出了一种改进的时空图卷积模... 降水临近预报对于强对流天气的预报具有重要的支撑作用。气象业务中主要采用雷达回波外推方法解决此问题。然而,现有方法通常缺乏从序列雷达数据中有效学习的能力,导致预测精度不佳。为了解决这一问题,本文提出了一种改进的时空图卷积模型ASTGCN(A Spatio-Temporal Graph Convolution Neural Network)用于强对流降水的临近预报。利用时空图卷积网络,有效地捕获相邻雷达帧之间的时间依赖性。此外,利用注意力机制和自动编码器来增强模型捕获时空相关性的能力。结果表明,该模型可以从数据中发现隐藏的图结构,从而捕获隐藏的空间关系。与现有模型(Transformer)相比,该模型的临界成功指数(CSI)提高了28%,表明其在强对流降水临近预报方面具有优越的性能。 展开更多
关键词 强对流降水临近预报 深度学习 ASTGCN模型 注意力机制 雷达回波外推
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CT-CloudDetect:用于遥感卫星云检测的混合模型
2
作者 方巍 陶恩屹 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-11,共11页
云检测是在遥感卫星云图中检测云的任务。近年来,人们提出了基于深度学习的云检测方法,并取得了良好的性能。然而,现有的基于深度学习的云检测模型大多还是基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),由于卷积运算的固有局部... 云检测是在遥感卫星云图中检测云的任务。近年来,人们提出了基于深度学习的云检测方法,并取得了良好的性能。然而,现有的基于深度学习的云检测模型大多还是基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),由于卷积运算的固有局部性,难以捕获长距离依赖关系。针对上述问题,文章提出一个基于CNN和ViT(Vision Transformer)的混合型云检测模型,并提出一种基于CNN和ViT的编码器,使网络具备捕捉局部和全局信息的能力。为了更好地融合语义和尺度不一致的特征,提出了一个双尺度注意力融合模块,通过注意力机制有选择地融合特征。此外,提出了轻量级路由解码器,该解码器通过路由结构降低模型复杂度。在3个公开云检测数据集上对模型进行了评估。大量实验表明,所提出的模型具有比现有模型更好的性能。 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络 空间Vision Transformer 混合模型 云检测
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