循环神经网络在雷达临近预报中的应用

• Published in: 应用气象学报 Vol. 30; no. 1; pp. 61 - 69
• Main Authors: 韩丰, 龙明盛, 李月安, 薛峰, 王建民
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 国家气象中心,北京,100081%清华大学软件学院,北京,100084 2019
• Subjects: 循环神经网络; 雷达临近预报; 深度学习
• ISSN: 1001-7313
• DOI: 10.11898/1001-7313.20190106

该文将循环神经网络(recurrent neural network,RNN)应用于雷达临近预报.使用预测循环神经网络(predic-tive RNN)架构,利用雷达历史组合反射率因子建模,给出雷达组合反射率因子未来1 h的预报结果.预测循环神经网络的核心是在长短时记忆单元(long short-term memory,LSTM)中增加时空记忆模块,能够提取雷达回波不同尺度的空间特征,配合循环神经网络架构,可以有效解决反射率因子预测问题.北京大兴雷达和广州雷达长时间序列的独立检验结果和2个强对流天气个例检验结果表明:该方法和传统的基于交叉相关法的1h雷达外推临近预报相比,在20 dBZ和30 dBZ检验项目内,临界成功指数(CSI)可以提升0.15～0.30,命中率(POD)提高0.15～0.25,虚警率(FAR)降低0.15～0.20,该方法对反射率因子强度变化有一定预报能力.