論文の概要: An attention mechanism based convolutional network for satellite precipitation downscaling over China

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14812v1
• Date: Mon, 28 Mar 2022 14:48:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-03-29 21:20:20.816507
• Title: An attention mechanism based convolutional network for satellite precipitation downscaling over China
• Title（参考訳）: 中国における衛星降水ダウンスケーリングのための注意機構に基づく畳み込みネットワーク
• Authors: Yinghong Jing, Liupeng Lin, Xinghua Li, Tongwen Li, Huanfeng Shen
• Abstract要約: グローバル降水量測定(GPM)ミッション(IMERG)の総合的マルチサテライトE検索は,グローバルおよび地域降水量調査に広く利用されている。 本稿では,IMERG の月間降水量のダウンスケール化のために,注意機構に基づく畳み込みネットワーク (AMCN) を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0919595627542995
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Precipitation is a key part of hydrological circulation and is a sensitive indicator of climate change. The Integrated Multi-satellitE Retrievals for the Global Precipitation Measurement (GPM) mission (IMERG) datasets are widely used for global and regional precipitation investigations. However, their local application is limited by the relatively coarse spatial resolution. Therefore, in this paper, an attention mechanism based convolutional network (AMCN) is proposed to downscale GPM IMERG monthly precipitation data. The proposed method is an end-to-end network, which consists of a global cross-attention module, a multi-factor cross-attention module, and a residual convolutional module, comprehensively considering the potential relationships between precipitation and complicated surface characteristics. In addition, a degradation loss function based on low-resolution precipitation is designed to physically constrain the network training, to improve the robustness of the proposed network under different time and scale variations. The experiments demonstrate that the proposed network significantly outperforms three baseline methods. Finally, a geographic difference analysis method is introduced to further improve the downscaled results by incorporating in-situ measurements for high-quality and fine-scale precipitation estimation.
• Abstract（参考訳）: 降水は水循環の重要な部分であり、気候変動の敏感な指標である。 グローバル降水量測定(GPM)ミッション(IMERG)の総合的マルチサテライトE検索は,グローバルおよび地域降水量調査に広く利用されている。 しかし、局所的な応用は比較的粗い空間分解能によって制限される。 そこで本稿では,GPM IMERGの月間降水量のダウンスケールのために,注意機構に基づく畳み込みネットワーク(AMCN)を提案する。 提案手法は,大域的なクロスアテンションモジュール,多要素クロスアテンションモジュール,残留畳み込みモジュールからなるエンド・ツー・エンドネットワークであり,降水と複雑な表面特性の関係を包括的に検討した。 また,低分解能降水に基づく劣化損失関数は,ネットワークトレーニングを物理的に制約し,提案するネットワークのロバスト性を向上させるように設計されている。 実験の結果,提案するネットワークは3つのベースライン法より有意に優れていた。 最後に, 地理的差分解析手法を導入し, 高精度・微粒な降水量推定のためのその場測定を取り入れた。

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