Abstract
在本文中,作者提出了一种新的数据驱动的深度学习模型——DeepRain。这个模型可以通过三维四通道的数据对雷达数据进行预测,采用的是ConvLSTM。
Introduction
在施行健提出的ConvLSTM中采用的是三维和一通道的数据,但是在本文中,我们采用的是三维四通道的数据。三维即width,height和depth,四通道则为depth from four altitudes。
本文的贡献在于:
1.最先采用了三维和四通道的数据用于降水预测。
2.堆叠了ConvLSTM cell以提高表现。
3.这种方法被证实较线性回归和FC-LSTM更有效。
Data
雷达降水数据来自于深圳气象部门,观测的区域是深圳地区。数据是数值整数值,单位为dbz,大小为101x101,代表101x101平方km。这101x101个值又有四组(根据不同海拔,自3.5km起,1km为间隔),每个海拔取15个时间点,时间间隔6min,最后得到612060(=101x101x4x15)个数值。Ground Truth为雷达图中心50x50的大小,时间是对应起始的1-2h。
Method
在研究中,作者采用了雷达数据训练集和其标签进行预测,模型如下:
输入为15个连续时刻的4通道101x101大小的雷达图,输出为以起始时刻后1-2h的预测图。该模型只适用于多对一。
Conclusion
本文中,作者最先应用ConvLSTM采用三维和四通道数据去预测1-2h后的降水量,其效果优于线性回归和FC-LSTM。未来作者会考虑尝试ConvGRU和ElNino模型。