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基于注意力機制卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雷暴大風識別方法和系統(tǒng)與流程

文檔序號:40581761發(fā)布日期:2025-01-07 20:21閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于注意力機制卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雷暴大風識別方法,其特征在于,包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷暴大風識別方法,其特征在于,所述步驟1中,樣本集的構(gòu)建步驟如下:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷暴大風識別方法,其特征在于,一個樣本中的雷達反射率圖和雷達徑向速度圖根據(jù)一個體掃周期內(nèi)獲取的雷達數(shù)據(jù)點構(gòu)建生成;按經(jīng)緯度將雷達組合反射率映射到二維空間網(wǎng)格中,得到雷達反射率圖;將有效徑向速度映射到二維空間網(wǎng)格中,得到雷達徑向速度圖;雷達組合反射率為相同經(jīng)緯度對應(yīng)的10個高度層中反射率最大值,即經(jīng)緯度坐標為(lon,lat)處的組合反射率refc(lon,lat)為:

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷暴大風識別方法,其特征在于,步驟s13中,對雷達反射率圖進行二值化處理,設(shè)定閾值為20dbz,即對于雷達反射率圖中組合反射率超過20dbz的像素值設(shè)為255,其余像素值設(shè)為0;

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雷暴大風識別方法,其特征在于,各高度層處的反射率和徑向速度采用三線性插值法得到,具體步驟為:

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷暴大風識別方法,其特征在于,所述識別模型采用基于注意力機制和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),包括編碼器(100)、解碼器(200)和壓縮激勵模塊(300);

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷暴大風識別方法,其特征在于,所述訓練集對識別模型進行訓練,訓練的損失函數(shù)lhl由多分類交叉熵損失函數(shù)和平均絕對誤差損失函數(shù)的加權(quán)和組成,即為:

8.一種基于注意力機制卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雷暴大風識別系統(tǒng),其特征在于,包括:

9.一種計算機可讀取存儲介質(zhì),其上存儲有計算機指令,其特征在于,所述計算機指令運行時執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項所述的雷暴大風識別方法。

10.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括處理器及存儲介質(zhì),所述存儲介質(zhì)為權(quán)利要求9所述的計算機可讀取存儲介質(zhì);所述處理器加載并執(zhí)行所述存儲介質(zhì)中的指令及數(shù)據(jù)用于實現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項所述的雷暴大風識別方法。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于注意力機制卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雷暴大風識別方法和系統(tǒng),其中雷暴大風識別方法包括:1、根據(jù)歷史天氣雷達單站基數(shù)據(jù)和雷暴大風事件發(fā)生實測記錄生成樣本集并拆分為訓練集和驗證集;2、采用訓練集對識別模型進行訓練,采用驗證集驗證識別模型的泛化能力,根據(jù)模型性能選擇最優(yōu)模型參數(shù);識別模型的輸入為同一時間待識別區(qū)域的雷達反射率圖、雷達徑向速度圖,輸出為雷暴大風預估標簽;3、根據(jù)實時天氣雷達單站獲取的雷達數(shù)據(jù)生成雷達反射率圖和雷達徑向速度圖,并輸入識別模型,得到雷暴大風識別結(jié)果。該方法針對雷暴大風事件空間分布上的非線性、隨機性和突發(fā)性,能夠有效利用多尺度信息與位置信息,提高雷暴大風識別準確度。

技術(shù)研發(fā)人員:周永水,楊靜,李力,彭宇翔,原野,齊大鵬,周明飛,羅敬,何東坡
受保護的技術(shù)使用者:貴州省氣象臺
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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