Precipitation Merging Based on the Triple Collocation Method Across Mainland China
Notice bibliographique
Résumé
Triple collocation (TC) is a novel method for quantifying the uncertainties of three data sets with mutually independent errors and has been widely used over different geographical fields. Researches in recent years report that TC shows potential in merging multiple data sets from different sources, while the TC-based merging method has not been used over precipitation. Using the TC formulation, this study merges precipitation from the Climate Prediction Center's morphing technique (CMORPH), Precipitation Estimation from Remotely Sensed Information using Artificial Neural Networks (PERSIANN), and the fifth-generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Re-Analysis (ERA5). The interim ECMWF Re-Analysis (ERA-Interim) is also involved to act as the substitute of ERA5 in some specific experiments for quality comparison between them. Merged data sets are produced at 0.25°×0.25°and daily resolutions from March 2000 to December 2013 over Mainland China, using ground observations from more than 2000 rain gauges as the validation benchmark. First, the effectiveness of the TC-based method for precipitation merging is assessed. Then, two weighting methods using root-mean-square error (RMSE) in logarithmic scale (log-RMSE) and modified scale (mod-RMSE) are compared because previous studies show that mod-RMSE is more suitable for characterizing errors within estimated data. Meanwhile, two merging strategies are designed, that is, merging rainfall and snowfall separately (RS) and merging precipitation directly (P). The results show that 1) all the merged products are superior to any input product which proves that the TC method is effective in precipitation merging; 2) TC-based merging generally has a better performance than dynamic Bayesian model averaging (DBMA)-based merging; 3) mod-RMSE shows worse performance in weight estimation than log-RMSE because mod-RMSE will deteriorate the impact of the underestimated inputs; and 4) RS-based merging is superior to P-based merging, and the superiority is particularly notable in winter. The RS strategy will be very helpful in improving the accuracy of precipitation estimates in cold climate such as over mountainous and high-altitude regions. Finally, the limitations of the TC method and potential solutions are discussed. This study demonstrates the great potential of the TC-based merging method in precipitation and provides insights into its application and development.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».