基于深度极限学习机的卫星云图云量计算.pdf

【基于深度极限学习机的卫星云图云量计算】这篇论文主要探讨了如何利用深度极限学习机提升卫星云图的云量计算准确性。云量计算是卫星气象学中的基础任务，对于天气预报和气候变化监测至关重要。然而，现有的计算方法往往未能充分利用卫星云图的丰富特征，导致云检测和云量计算的精度不高。 文章指出，多层神经网络可以有效地提取卫星云图的特征。通过大量的实验，研究者寻找到了最佳的深度学习网络架构，这有助于挖掘卫星云图中的深层信息。他们采用深度极限学习机（Deep Extreme Learning Machine, DELM）进行云检测和分类，DELMM是一种结合了深度学习和极限学习机（Extreme Learning Machine, ELM）优点的算法。ELM作为一种快速的单隐藏层前馈神经网络训练方法，以其高效性和优良的性能被广泛应用。 在云检测阶段，DELMM能够区分云层的厚度，如厚云和薄云，这对于识别不同类型的云至关重要。接着，研究者运用“空间相关法”来计算云图中的总云量，这是一种考虑云块间空间关系的方法，可以更准确地估计云覆盖的整体情况。 实验结果显示，DELMM在云识别率和云量计算准确率上优于传统的阈值法、极限学习机模型以及卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）。特别是，与CNN相比，DELMM不仅在性能上有优势，而且在计算效率上也具有更高的优势，这意味着在处理大规模卫星云图数据时，DELMM可能是一个更优的选择。 总结起来，这篇论文提出了一种基于深度极限学习机的新方法，用于卫星云图的云量计算，这种方法在提高云检测和云量估算的准确性的同时，还保持了较高的计算效率。这对于气象学研究和气象服务有着重要的实际意义，可以提高天气预报的精确度，进一步推动气象学领域的科技进步。