論文の概要: Extending Precipitation Nowcasting Horizons via Spectral Fusion of Radar Observations and Foundation Model Priors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.21768v1
- Date: Mon, 23 Mar 2026 10:05:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-24 19:11:39.598652
- Title: Extending Precipitation Nowcasting Horizons via Spectral Fusion of Radar Observations and Foundation Model Priors
- Title(参考訳): レーダー観測の分光核融合と基礎モデルによるホライズンズの降水抑制
- Authors: Yuze Qin, Qingyong Li, Zhiqing Guo, Wen Wang, Yan Liu, Yangli-ao Geng,
- Abstract要約: 降水の流し込みは、災害の軽減と航空安全に不可欠である。
既存のアーキテクチャでは、気象基盤モデルによって予測される気象変数をレーダー画像と気象データで再現することができない。
PW-FouCastはPangu-Weather予測をフーリエベースバックボーン内のスペクトル先行値として活用する新しい周波数領域融合フレームワークである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.76624857766352
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Precipitation nowcasting is critical for disaster mitigation and aviation safety. However, radar-only models frequently suffer from a lack of large-scale atmospheric context, leading to performance degradation at longer lead times. While integrating meteorological variables predicted by weather foundation models offers a potential remedy, existing architectures fail to reconcile the profound representational heterogeneities between radar imagery and meteorological data. To bridge this gap, we propose PW-FouCast, a novel frequency-domain fusion framework that leverages Pangu-Weather forecasts as spectral priors within a Fourier-based backbone. Our architecture introduces three key innovations: (i) Pangu-Weather-guided Frequency Modulation to align spectral magnitudes and phases with meteorological priors; (ii) Frequency Memory to correct phase discrepancies and preserve temporal evolution; and (iii) Inverted Frequency Attention to reconstruct high-frequency details typically lost in spectral filtering. Extensive experiments on the SEVIR and MeteoNet benchmarks demonstrate that PW-FouCast achieves state-of-the-art performance, effectively extending the reliable forecast horizon while maintaining structural fidelity. Our code is available at https://github.com/Onemissed/PW-FouCast.
- Abstract(参考訳): 降水の流し込みは、災害の軽減と航空安全に不可欠である。
しかし、レーダーのみのモデルはしばしば大規模な大気環境の欠如に悩まされ、長いリードタイムで性能が低下する。
気象基盤モデルによって予測される気象変数の統合は潜在的な治療を提供するが、既存のアーキテクチャはレーダー画像と気象データとの深い表現の不均一性を再現することができない。
このギャップを埋めるために、我々はPangu-Weather予測をフーリエベースのバックボーン内のスペクトル先行値として活用する新しい周波数領域融合フレームワークであるPW-FouCastを提案する。
私たちのアーキテクチャには3つの重要なイノベーションがあります。
一 スペクトル等級及び位相を気象学上の先行と整合させるパング・ウェザー誘導周波数変調
二 位相差を補正し、時相進化を保つための周波数記憶
三 スペクトルフィルタリングにおいて通常失われる高周波の詳細を復元するための逆周波数注意
SEVIRとMeteoNetベンチマークの大規模な実験は、PW-FouCastが最先端の性能を達成し、構造的忠実性を維持しつつ、信頼性の高い予測地平線を効果的に拡張することを示した。
私たちのコードはhttps://github.com/Onemissed/PW-FouCast.comで利用可能です。
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