Short- or mid-term rainfall forecasting is a major task with several environmental applications such as agricultural management or flood risk monitoring. Existing data-driven approaches, especially deep learning models, have shown significant skill at this task, using only rainfall radar images as inputs. In order to determine whether using other meteorological parameters such as wind would improve forecasts, we trained a deep learning model on a fusion of rainfall radar images and wind velocity produced by a weather forecast model. The network was compared to a similar architecture trained only on radar data, to a basic persistence model and to an approach based on optical flow. Our network outperforms by 8% the F1-score calculated for the optical flow on moderate and higher rain events for forecasts at a horizon time of 30 min. Furthermore, it outperforms by 7% the same architecture trained using only rainfall radar images. Merging rain and wind data has also proven to stabilize the training process and enabled significant improvement especially on the difficult-to-predict high precipitation rainfalls.


翻译:短期或中期降雨预报是一项重大任务,有若干环境应用,如农业管理或洪涝风险监测。现有的数据驱动方法,特别是深学习模型,在这项任务中表现出了相当的技巧,只使用降雨雷达图像作为投入。为了确定使用风等其它气象参数是否可改进预报,我们训练了一个深层次学习模型,以汇集降雨雷达图像和天气预报模型产生的风速。网络与仅受过雷达数据培训的类似结构、基本持久性模型和光学流动方法相比。我们的网络在30分钟的视距时间内,在中、高降雨量预报中计算光流的F1核心比F1核心高出8%。此外,它比仅利用降雨雷达图像培训的同一结构高出7%。合并的雨和风数据也证明可以稳定培训进程,并使得显著改进,特别是在难以预测的高降雨量降雨量降雨量方面。

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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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