Improvement of spatial interpolation accuracy of daily maximum air temperature in urban areas using a stacking ensemble technique     

Dongjin Cho  Cheolhee Yoo  Yeonsu Lee  Jaese Lee 《地理信息系统科学与遥感》2020,57(5):633-649

ABSTRACT

The reliable and robust monitoring of air temperature distribution is essential for urban thermal environmental analysis. In this study, a stacking ensemble model consisting of multi-linear regression (MLR), support vector regression (SVR), and random forest (RF) optimized by the SVR is proposed to interpolate the daily maximum air temperature (T_max) during summertime in a mega urban area. A total of 10 geographic variables, including the clear-sky averaged land surface temperature and the normalized difference vegetation index, were used as input variables. The stacking model was compared to Cokriging, three individual data-driven methods, and a simple average ensemble model, all through leave-one-station-out cross validation. The stacking model showed the best performance by improving the generalizability of the individual models and mitigating the sensitivity to the extreme daily T_max. This study demonstrates that the stacking ensemble method can improve the accuracy of spatial interpolation of environmental variables in various research fields.  相似文献   

均方误差意义下的正则化参数二次优化方法     

林东方  朱建军  付海强  张兵 《测绘学报》2020,49(4):443-451

Tikhonov正则化法是大地测量中应用最为广泛的病态问题解算方法之一。影响正则化法解算效果的重要因素是正则化参数,然而,最优正则化参数的确定一直是正则化解算的难题,如L曲线法确定的正则化参数具有稳定性好、可靠性高的优点,但存在过度平滑问题,导致正则化法对模型参数估值精度改善较小。本文从均方误差角度分析了正则化参数对模型参数估计质量的影响。基于奇异值分解技术,提出了由模型参数投影值分块计算均方误差的方法,避免了均方误差迭代计算,并基于均方误差最小准则给出了正则化参数优化方法,实现了对L曲线正则化参数的优化。数值模拟试验与PolInSAR植被高反演试验结果表明,正则化参数优化方法有效改善了正则化法解算效果,提高了模型参数估计精度。  相似文献   

暴雨和降水偏态系数分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王家祁  姚惠明  关铁生 《水科学进展》2006,17(3):365-370

采用统一的统计参数计算方法分析计算了全国0.51万~1.36万个雨量站历时为10 min~3 d的暴雨资料、210个站历时为1 d~90 d和1 a的降水资料的偏态系数和变差系数比值R_sv。探讨了皮尔逊Ⅲ型频率分布曲线的R_sv特性;分析了R_sv的地域分布、R_sv与雨量历时的关系,并研究了对R_sv有影响的多个因子。研究表明,在目前资料条件下,不宜对各个地区各种历时的暴雨频率分析均采用单一的R_sv值(3.5)。  相似文献   

铁岭市近45年气候变化特征分析   总被引：23，自引：1，他引：23  

刘敏  张耀存  周昕  张菁 《气象》2006,32(5):99-104

利用线性倾向率、滑动平均等方法，对铁岭市1960--2004年间4个气象观测站的月平均气温、降水量、平均最高气温、平均最低气温以及初终霜、无霜期、积温、透雨等资料进行分析，结果发现铁岭市近45年气候变化特点为温度呈上升、降水略减少的趋势，特别是近15年，气温增暖幅度加大，降水春夏两季减少明显；但各季增温幅度差异较大，对气候变暖贡献最大的是冬季，平均最低气温升温幅度明显高于平均最高气温，气温日较差变小；初霜拖后、终霜提前及无霜期延长，积温明显增多，透雨偏晚频率增大，极端气候事件出现的几率增大。  相似文献   

南海热带气旋路径集合预报试验   总被引：6，自引：14，他引：6  

袁金南  万齐林  黄燕燕  丁伟钰 《热带气象学报》2006,22(2):105-112

利用3种不同模式的初始资料，通过它们生成得到16个不同的初始场，分别对2004年南海及其周边地区9个热带气旋个例进行集合预报试验，最后筛选得到了7个南海热带气旋初值集合成员，由此初步探讨了南海热带气旋初值集合成员的生成方法。结果表明，采用不同模式的初始资料生成得到初值集合成员的方法用于集合预报，对南海热带气旋路径预报有一些明显的改进。  相似文献   

多模式集合预报技术及其分析与检验   总被引：8，自引：1，他引：8  

周兵  赵翠光  赵声蓉 《应用气象学报》2006,17(Z1):104-109

基于国家气象中心天气预报业务平台,对德国、日本、欧洲中心数值预报模式和我国T213模式的夏季预报产品进行检验,在此基础上,通过不同模式对目标区域预报能力的分析,分别应用神经元网络预报技术和基于Ts评分的客观多模式权重系数法(ME),建立了4个模式的集合预报方法,并应用于2005年汛期业务运行。结果表明:ME对短期降水预报技巧高于简单集合平均,因此具有一定的业务应用前景。  相似文献   

新一代天气雷达网资料的三维格点化及拼图方法研究   总被引：31，自引：6，他引：31  

肖艳姣  刘黎平 《气象学报》2006,64(5):647-657

文中研究了几种把球坐标系下的雷达网反射率体扫资料插值到统一的笛卡尔坐标系下的经纬度网格上以及用多个雷达的反射率网格资料进行三维拼图的方法,并对多个雷达同步观测的反射率因子的空间一致性、系统误差以及雷达等距离线上回波的水平和垂直结构进行了分析。结果发现:在雷达资料格点化过程中,径向和方位上的最近邻居法和垂直方向的线性内插法的结合(NVI方法)是一种有效的雷达资料分析方法,它既能得到空间比较连续的反射率分析场,同时也较好地保留了体扫资料中原有的反射率结构特征;广州雷达和梅州雷达同步观测的空间一致性比较好;在多个雷达资料合成拼图的过程中,距离指数权重平均法能提供空间连续的三维反射率拼图数据,拼图也减轻了由雷达波束几何学引起的各种问题。  相似文献   

Application of ensemble kalman filter to geophysical parameters retrieval in remote sensing:A case study of kernel-driven BRDF model inversion   总被引：2，自引：0，他引：2  

QIN Jun  YAN Guangjian  LIU Shaomin  LIANG Shunlin  ZHANG Hao  WANG Jindi  LI Xiaowen 《中国科学D辑(英文版)》2006,49(6):632-640

Remote sensing can provide multi-spatial resolution, multi-temporal resolution multi-spectral band and multi-angular data for the observation of land surface. At present, one of research focuses is how to make the best of these data to retrieve geophysical parameters in conjunction with their a priori knowledge and simul-taneously consider the influence of data uncertainties on inversion results[1-5]. The essence of remote sensing lies in inversion. It is difficult to precisely retrieve parame…  相似文献   

Explicit formula for the geoid-quasigeoid separation   总被引：1，自引：0，他引：1  

R. Tenzer  P. Novák  P. Moore  M. Kuhn  P. Vaníček 《Studia Geophysica et Geodaetica》2006,50(4):607-618

The explicit formula for the geoid-to-quasigeoid correction is derived in this paper. On comparing the geoidal height and height anomaly, this correction is found to be a function of the mean value of gravity disturbance along the plumbline within the topography. To evaluate the mean gravity disturbance, the gravity field of the Earth is decomposed into components generated by masses within the geoid, topography and atmosphere. Newton’s integration is then used for the computation of topography-and atmosphere-generated components of the mean gravity, while the combined solution for the downward continuation of gravity anomalies and Stokes’ boundary-value problem is utilized in computing the component of mean gravity disturbance generated by mass irregularities within the geoid. On application of this explicit formulism a theoretical accuracy of a few millimetres can be achieved in evaluation of the geoid-to-quasigeoid correction. However, the real accuracy could be lower due to deficiencies within the numerical methods and to errors within the input data (digital terrain and density models and gravity observations).  相似文献   

中国冬季气温的集合典型相关分析和预报   总被引：2，自引：0，他引：2  

陈小兰  吴洪宝  丁留贯  贺晓霞 《南京气象学院学报》2007,30(5):623-631

以欧亚大陆地面温度、北半球500 hPa高度、热带印度洋SST(sea surface temperature)以及北太平洋SST为预报因子,通过典型相关分析(canonical correlation analysis,简称CCA)建立预报关系,然后用集合典型相关分析预报(ensemble canonical correlation prediction,简称ECC)方法预报中国冬季气温,并分析预报技巧及进行独立样本检验.结果表明,不同的预报因子对各个地区有不同的预报技巧,以欧亚大陆地面温度为预报因子预报技巧较高,而ECC模式对中国冬季气温有更好的预报能力,预报技巧高于任何一个单因子场的CCA预报;采用回归法的集合平均比简单的等权集合平均预报技巧更稳定.  相似文献