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基于深度学习的无资料地区多源降水融合与性能综合评估

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为研究卫星-地面站点降水融合校正对遥感降水数据在无资料地区水文应用的意义,构建了考虑时空因素的深度神经网络(CNN-LSTM)融合模型,结合地形因子和气象站点实测资料对渫水流域 TRMM 3B42遥感数据进行融合校正,并定量评估校正后的日降水误差.结果表明,经过 CNN-LSTM模型校正后的降水数据精度有所提高,其与站点降水资料的相关系数在 0.65 以上,均方根误差、平均绝对误差、探测率分别比原始TRMM数据精度提升 4.01%、8.09%、16.61%,且校正后的数据明显低估了降水;在不同雨强条件下遥感融合校正降水精度表现良好,但对于暴雨事件探测的精度仍有待提高.
Fusion Calibration and Comprehensive Evaluation Precipitation Estimation by Multi-source Precipitation Products Based on Deep Learning in Ungauged Region
The study of satellite ground station precipitation fusion correction is of great significance for the hydrolog-ical application of remote sensing precipitation data in ungauged region.This article constructs a deep neural network(CNN-LSTM)fusion model that considers spatiotemporal factors.Combining terrain factors and meteorological station measurement data,the TRMM 3B42 remote sensing data in the Xieshui River Basin is fused and corrected,and the cor-rected daily precipitation error is quantitatively evaluated.The results show that the accuracy of precipitation data correc-ted by the CNN-LSTM model has been improved,with a correlation coefficient above 0.65 with station precipitation da-ta.The accuracy of RRMSE,MMAE,and PPOD has been improved by 4.01%,8.09%,and 16.61%respectively compared to the original TRMM data,and the corrected data significantly underestimates precipitation.In addition,the accuracy of remote sensing fusion correction precipitation is good under different rainfall intensity conditions,but the accuracy of rain-storm event detection still needs to be improved.

deep learningprecipitation fusionCNN-LSTM modelungauged regionXieshui River Basin

张弘强、唐业勤、田海平、王辉斌、周立华、谭新丛、潘鹤鸣、黄志鸿、张亦可

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国网湖南省电力有限公司电力科学研究院,湖南 长沙 410007

高效清洁发电技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410007

兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃 兰州 730050

国网湖南省电力有限公司凤滩水力发电厂,湖南 怀化 419621

国网湖南省电力有限公司水电分公司,湖南 长沙 410004

长沙理工大学水利与环境工程学院,湖南 长沙 410114

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深度学习 降水融合 CNN-LSTM模型 无资料地区 渫水流域

国家电网湖南省电力公司科技项目

5216A521N00J

2024

水电能源科学
中国水力发电工程学会 华中科技大学 武汉国测三联水电设备有限公司

水电能源科学

CSTPCD北大核心
影响因子:0.525
ISSN:1000-7709
年,卷(期):2024.42(4)
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