Optimizing Radar-Based Rainfall Estimation Using Machine Learning Models
Notice bibliographique
Résumé
Weather radar research has produced numerous radar-based rainfall estimators based on climate, rainfall intensity, a variety of ground-truthing instruments and sensors (e.g., rain gauges, disdrometers), and techniques. Although each research direction gives improvement, their collective application in an operational sense still yields uncertainty in rainfall estimation at times. This study aims to explore the concept of implementing Machine Learning (ML) models in optimizing the radar-based rainfall estimations at the bin level from a group of estimator. The Canadian King City C-Band radar was used with a GEONOR T-200B rain gauge (a total of 263 sample points) to establish a group of polarimetric-based rainfall estimators (R(Z), R(Z, ZDR), R(KDP)). The estimators were used to train three ML models, namely Decision Tree, Random Forest, and Gradient Boost, to choose the optimal rainfall estimators based on radar variables (Z, ZDR, KDP). Data from the Canadian Exeter C-Band radar and a Texas Electronics TE525 tipping bucket gauge at a different location were used to verify the ML models and compare their results to the most commonly used Z-R relations. The verification process shows promising results for the ML models, specifically the Gradient Boost model. These encouraging results need to be further explored with more sample points to further refine the ML models.
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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 | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».