近日,虎扑nba,虎扑足球人工智能学院张长江教授团队与中国气象局上海台风研究所和台州市气象局合作,围绕热带气旋强度预测问题,取得了重要研究进展。相关工作以“Tropical Cyclone Intensity Forecasting Using Multimodal Data Fusion Guided by Sequential Infrared Satellite Images”为题发表在遥感与地球科学领域顶级期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》。
《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》是遥感与地球科学领域国际顶级期刊,是IEEE地球科学与遥感技术协会(GRSS)的旗舰期刊,在全球地球科学领域期刊中的国际影响力排名前五,最新影响因子8.6,中科院一区Top期刊,在遥感技术和地球科学领域享有很高的声誉。张长江教授为该论文的第一作者和第一通讯作者,共同第一作者为虎扑nba,虎扑足球和浙江师范大学联合培养硕士生徐立宇,合作者包括中国气象局上海台风研究所的马雷鸣研究员和鲁小琴研究员以及台州市气象局的魏雪工程师,马雷鸣研究员为该论文的共同通讯作者,虎扑nba,虎扑足球为第一完成单位和第一通讯单位。
序列红外卫星图像引导的多模态数据融合热带气旋强度预测模型网络结构示意图
当前用于预测热带气旋强度的深度学习方法受限于气候因素利用不足、特征融合不够充分以及无法自动适应气旋结构尺度变化的输入数据。为解决这些挑战,本文提出了一种由序列红外卫星图像引导的多模态数据融合模型。模型整合了更广泛的气候因素,以实现对热带气旋强度更全面、更丰富的特征表示。此外,该模型设计了一个时间注意力模块,使模型能够聚焦于序列数据中的关键时刻,从而更精准地捕捉气候因素随时间演变的动态特征。为了提高预测精度,该模型还开发了一个注意力裁剪模块,能够从再分析数据中自适应地裁剪出热带气旋尺度之外的无关信息。为了验证所提出模型的有效性,在多个数据集上进行了实验,包括 CMA-BST、ERA5和GridSat-B1。实验结果表明,与现有方法相比,所提出的模型在预测热带气旋强度方面展现出显著优势,能够为台风灾害监测预警和决策提供技术支撑。
该研究受张长江教授主持的国家自然科学基金面上项目(42575003,42075140)和浙江省自然科学基金(TGG24D050001)项目的资助。
论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/11185145