論文の概要: GTS_Forecaster: a novel deep learning based geodetic time series forecasting toolbox with python
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10560v1
- Date: Wed, 10 Sep 2025 06:33:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-16 17:26:22.665245
- Title: GTS_Forecaster: a novel deep learning based geodetic time series forecasting toolbox with python
- Title(参考訳): GTS_Forecaster:ピソンを用いた新しい深層学習に基づく測地時系列予測ツールボックス
- Authors: Xuechen Liang, Xiaoxing He, Shengdao Wang, Jean-Philippe Montillet, Zhengkai Huang, Gaël Kermarrec, Shunqiang Hu, Yu Zhou, Jiahui Huang,
- Abstract要約: 我々は地理時系列予測のためのオープンソースのPythonパッケージであるGTS Forecasterを紹介する。
高度なディープラーニングモデルを統合し、非線形空間時間パターンを効果的にモデル化する。
GTS Forecasterは、外れ値データセットの予測、可視化、評価をサポートする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.397971255488365
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Geodetic time series -- such as Global Navigation Satellite System (GNSS) positions, satellite altimetry-derived sea surface height (SSH), and tide gauge (TG) records -- is essential for monitoring surface deformation and sea level change. Accurate forecasts of these variables can enhance early warning systems and support hazard mitigation for earthquakes, landslides, coastal storm surge, and long-term sea level. However, the nonlinear, non-stationary, and incomplete nature of such variables presents significant challenges for classic models, which often fail to capture long-term dependencies and complex spatiotemporal dynamics. We introduce GTS Forecaster, an open-source Python package for geodetic time series forecasting. It integrates advanced deep learning models -- including kernel attention networks (KAN), graph neural network-based gated recurrent units (GNNGRU), and time-aware graph neural networks (TimeGNN) -- to effectively model nonlinear spatial-temporal patterns. The package also provides robust preprocessing tools, including outlier detection and a reinforcement learning-based gap-filling algorithm, the Kalman-TransFusion Interpolation Framework (KTIF). GTS Forecaster currently supports forecasting, visualization, and evaluation of GNSS, SSH, and TG datasets, and is adaptable to general time series applications. By combining cutting-edge models with an accessible interface, it facilitates the application of deep learning in geodetic forecasting tasks.
- Abstract(参考訳): 地球航法衛星システム(GNSS)の位置、衛星高度から導かれた海面高度(SSH)、潮位計(TG)記録などの測地時系列は、海面の変形や海面変化の監視に不可欠である。
これらの変数の正確な予測は、早期警報システムを強化し、地震、地すべり、沿岸の暴風雨、長期海水準のハザード緩和を支援することができる。
しかし、そのような変数の非線形性、非定常性、不完全性は、しばしば長期依存や複雑な時空間力学を捉えることに失敗する古典モデルに重大な課題をもたらす。
我々は地理時系列予測のためのオープンソースのPythonパッケージであるGTS Forecasterを紹介する。
カーネルアテンションネットワーク(KAN)、グラフニューラルネットワークベースのゲートリカレントユニット(GNNGRU)、タイムアウェアグラフニューラルネットワーク(TimeGNN)など、高度なディープラーニングモデルを統合して、非線形空間時間パターンを効果的にモデル化する。
パッケージには、アウター検出や強化学習ベースのギャップ埋めアルゴリズム、KTIF(Kalman-TransFusion Interpolation Framework)など、堅牢な前処理ツールも含まれている。
GTS Forecasterは現在、GNSS、SSH、TGデータセットの予測、可視化、評価をサポートしており、一般的な時系列アプリケーションに適用可能である。
最先端モデルとアクセス可能なインターフェースを組み合わせることで、測地予測タスクにおけるディープラーニングの適用が容易になる。
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