シミュレーション・観測データ融合学習による極端現象発生予測の高度化

通过模拟和观测数据融合学习改进极端现象发生的预测

基本信息

项目摘要

シミュレーションデータと観測データ間のスタイル変換を行うために必要となる機械学習用データの作成、および両データにおける特徴的パターンの分析を行った。前者においては、30年分のシミュレーションデータ(水平解像度14kmの全球非静力学モデルNICAM)に対して熱帯低気圧のトラッキングアルゴリズムを適用し、熱帯低気圧の中心を含む1000km四方の矩形領域のデータ(外向き長波放射量、東西風、南北風、温度、海面校正気圧等)の切り出しを行った。また、衛星観測データ(水平解像度7kmのGridSat)に対しては、熱帯低気圧のベストトラックデータを用い、同じく熱帯低気圧を中心に含む1000km四方の矩形領域のデータ(赤外)を切り出した。さらに、各パッチデータに対して、台風発生からの経過時間、中心最大気圧および最大風速等の値をラベル付けし、データリポジトリより公開を行った。後者については、畳み込みニューラルネットワークを用いた教師なし学習の一種である畳み込みオートエンコーダを用いることで、シミュレーションデータおよび観測データそれぞれに含まれる空間的特徴パターンの抽出を試みた。特に、入力および出力の真値として同一の雲画像(外向き長波放射量または赤外)を与え、エンコードすることで圧縮された情報を用いて、デコードを用いた復元を行った。このとき、畳み込みフィルタの出力を可視化することにより、シミュレーションおよび観測データそれぞれにおいて、熱帯低気圧の雲を構成するエッジや濃淡等の低次特徴のパターンの把握を行った。
Do you want to know if you need to use the machine tool to make it possible that you can use the machine tool to analyze the information you need? In the former, the horizontal resolution 14km (global nonstatics), the horizontal resolution (NICAM), the horizontal resolution, the global NICAM, the horizontal resolution, the horizontal resolution, the horizontal The horizontal resolution of the satellite and satellite is 7kmGridSat (horizontal resolution is 7km), and the center of the satellite (horizontal resolution 7km) is cut out of the square of the 1000km square rectangular field (red). The train, each customer, the Taiwan hospital, the center's maximum train speed, etc., and the center's maximum train speed, etc., are open to the public. The rest of the system is used for the purpose of drawing out a special vehicle that contains the space of a special vehicle. Special, input, output, output, If you want to make a difference, you can use your energy to make sure that you have a problem, and that you can get a good grasp of the line.

项目成果

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