Нейросетевые методы наукастинга осадков: обзор и апробация существующих решений.
Как менялась Яндекс.Погода: от виджета до погодных карт
Продукция региональных краткосрочных прогнозов. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). Такой прогноз называется наукастинг, обычно он делается на ближайшие часы (до 2-6 часов вперед). Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). Ведущий специалист центра погоды «Фобос» Александр Синенков спрогнозировал резкие перепады температуры воздуха в ряде регионов России. наукастинг, который позволяет выпускать прогноз об опасных явлениях погоды на ближайшие несколько часов.
Прогноз наукастинга для городов запустил Казгидромет
Чаще всего решение такой задачи сводится либо к применению алгоритмов optical flow 1 , 2 , 3 , либо к нейросетевым методам 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6. Долгое время в продакшене у нас работал алгоритм на основе optical flow, который мы смогли натюнить таким образом, что он побил по метрикам нашу предыдущую нейросетевую архитектуру. Далее расскажем о том, как мы наконец обошли optical flow и сделали более качественный прогноз с использованием нейросетей. Авторы добавили вход для пространственной памяти обозначение в статье и расширили output gate, чтобы научиться её учитывать рисунок 3. Утверждается, что это помогает лучше запоминать пространственные изменения в последовательности кадров видеоряда.
Рисунок 3. Только для изображений из будущего, которые мы пока не знаем. В качестве функции потерь использовали ставшую классической сумму кросс-энтропии и dice: где — пример из обучающей выборки, а — предсказанное значение. Результаты При сравнении новой модели с предыдущей мы смотрели как на стандартные метрики для задач сегментации и классификации F1, IoU , так и специально построили метрики, которые отражают пользовательское ощущение прогноза например, доля идеальных прогнозов.
На картах погоды дается прогноз по часам на несколько дней вперед. Представлены карты: прогноз осадков и облачности, анимация ветра, карта температуры воздуха, карта атмосферного давления и карта качества воздуха. На карте осадков и облачности вы найдете движение областей с различной интенсивностью осадков, а также распределение количества облаков, которое визуально имитирует спутниковые снимки. На карте анимации ветра вы наглядно увидите движение атмосферного воздуха, на ней также хорошо видны атмосферные вихри, такие как циклоны, тайфуны и ураганы.
Вкратце - они использовали для составления прогноза оптический поток и нейронную сеть. Результаты, судя по всему, внедрены в Яндекс.
Также они приводят интересный график Согласно которому точность прогноза уменьшается тем больше, чем больше время самого прогноза. Там тема одного из докладов - Разработка нейросетевого метода прогнозирования эволюции облачных образований и осадков по данным геостационарных спутников Как я понял, там делают упор как раз только на использование спутников, потому что на Дальнем востоке радаров почти нет. Но к чему это привело и где это используется - непонятно. Таким образом, со спутников делают прогноз - но на небольшой период времени. До 2 часов максимум. И чем больше время прогноза - тем меньше точность.
Дело в том, что Гидрометцентр при помощи своих моделей и экстраполяции последних тенденций выявленных при метеорологических наблюдениях "пробует" моделировать карту осадков она, собственно, и доступна по ссылке выше. Вообще, предсказать шквалы ветра и сильные ливни — не всегда просто в силу их короткого периода "жизни". Но тем не менее, кое-что сегодня благодаря современным технологиям построить удается...
Синоптики: на Москву за сутки выпадет 30% месячной нормы осадков
| Новая карта осадков в «Яндекс погоде» — с прогнозом на сутки вперед | Есть такое понятие как наукастинг – текущий прогноз погоды на срок до трех часов. |
| Краткосрочный и среднесрочный прогнозы погоды и их особенности | Продукция региональных краткосрочных прогнозов. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). |
| Прогнозирование ошибок при помощи нейросетей как способ увеличения точности прогноза погоды | Наукастинг — это сверхкраткосрочный прогноз, на 2–5 часов вперёд. |
| Риски в виде осадков. Большое интервью с доктором географических наук Андреем Шиховым | это.> Анимация текущих данных радарных наблюдений. |
| Синоптик Вильфанд: около 30% месячной нормы осадков выпало в Москве за час | Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). На портале "Метеовести" центра погоды "Фобос" сообщается, что на Москву надвигается новая холодная и дождливая волна. |
Цветные осадки: дождь с песком придет на Южный Урал
Прогноз осадков на ближайшие 2-6 часов / скриншот с сайта Гидрометцентра России. Система наукастинга позволяет зафиксировать момент зарождения опасного явления и тогда спрогнозировать на два часа траекторию его перемещения, усиления или, наоборот, рассеивания энергии. Кроме этих распространенных вариантов, следует упомянуть наукастинг (до 2 часов) и климатический (на 2 года и более). Наукастинг осадков по данным ДМРЛ на 2 часа.
Как мы делали краткосрочный прогноз осадков. Лекция в Яндексе
Наукастинг — это сверхкраткосрочный прогноз, на 2–5 часов вперёд. Прогноз осадков на 2 часа (наукастинг). На портале "Метеовести" центра погоды "Фобос" сообщается, что на Москву надвигается новая холодная и дождливая волна. есть сайт метеовести это погодного центра фобос, ну и разумеется данные гидрометцентров РФ и РТ, у рф центра есть крутой раздел наукастинг 2 часа, там можно за дождями, снегом следить. Совместная технология детерминистского наукастинга и сверхкраткосрочного прогноза осадков на основе экстраполяции данных. 022. Прогноз осадков на два часа — Алексей Преображенский. Новости. Телеграм-канал @news_1tv.
Онлайн-словарь отраслевых терминов
Рисунок 1. Карта осадков Яндекс. Погоды Nowcasting — это сверхкраткосрочный прогноз погоды до 2—6 часов с шагом в 5—15 минут, предсказывающий поведение погодных явлений с коротким жизненным циклом. Такой прогноз в той или иной степени сводится к задаче экстраполяции наблюдаемых метеорологических явлений, так как настоящие тяжёлые физические модели для него менее приспособлены и не могут оперативно учитывать быстро меняющие условия. Раз мы говорим о карте осадков, нам интересен источник данных об областях скопления влаги в воздухе, обладающий относительно высокой частотой обновления. Лучше всего для этого подходят метеорологические радары, предоставляющие такую информацию напрямую в виде изображений, и геостационарные спутники, снимки с которых надо предварительно обработать. При этом можно интерпретировать кадр как обычную картинку и свести задачу к работе с видеоизображением. Рисунок 2. Пример изображений с метеорологического радара.
Но если вы идёте обедать на улицу или на прогулку с ребёнком и при этом не хотите попасть под дождь, то важно знать точный момент начала дождя в течение ближайшего получаса. В таких ситуациях приходит на помощь наша карта осадков aka nowcasting. Рисунок 1. Карта осадков Яндекс. Погоды Nowcasting — это сверхкраткосрочный прогноз погоды до 2—6 часов с шагом в 5—15 минут, предсказывающий поведение погодных явлений с коротким жизненным циклом. Такой прогноз в той или иной степени сводится к задаче экстраполяции наблюдаемых метеорологических явлений, так как настоящие тяжёлые физические модели для него менее приспособлены и не могут оперативно учитывать быстро меняющие условия. Раз мы говорим о карте осадков, нам интересен источник данных об областях скопления влаги в воздухе, обладающий относительно высокой частотой обновления. Лучше всего для этого подходят метеорологические радары, предоставляющие такую информацию напрямую в виде изображений, и геостационарные спутники, снимки с которых надо предварительно обработать. При этом можно интерпретировать кадр как обычную картинку и свести задачу к работе с видеоизображением.
Но все же стоит напомнить, что наша страна — большая по площади, поэтому удивляться тому, что из года в год происходят эти события, конечно, не приходится. А есть ли регионы, где наиболее часто происходят подобные события, или же, наоборот, где практически ничего не происходит? Ученые ведут индекс климатических рисков всех регионов. Он очень сложный, учитывает не только частоту подобных климатических явлений, но и их силу, а также ситуацию в регионе: численность населения, инфраструктуру и другие факторы. Если говорить об этом индексе, который может меняться от нуля до единицы, то чем меньше его значение, тем лучше для территории. Например, Северо-Западная Россия находится в числе благополучных регионов, где этот индекс попадает в нижнюю треть риска — от нуля до 0,33. Центральный регион, наоборот, относится к самым «рискованным» — от 0,67 до 1. Здесь речь не идет исключительно о числе негативных событий. Этот индекс включает в себя комплексную информацию, в нее входят и число катаклизмов за год, и их сила, и особенности региона. Поскольку при построении индекса использовалась статистика многих лет, то, в общем-то, можно говорить, что какой-то регион более, а какой-то менее благополучный. Получается, что в местах, где есть инфраструктура и промышленность, неблагоприятные явления регистрируются чаще, потому что это заметно. В малонаселенных регионах эти катаклизмы тоже случаются, но их никто не замечает? Примерно так. Тот же Центральный регион значительно плотнее населен. В нем больше всевозможных промышленных объектов, и так далее. Поэтому, когда речь идет об ущербе, вы понимаете, что если взять Крайний Север, где плотность населения меньше одного человека на квадратный километр и нет инфраструктуры, то какой бы силы ураган ни пролетел, он не причинит ущерба просто потому, что там ничего нет. А в Центральном регионе все наоборот. Можно ли для каждого региона разработать прогноз природных катаклизмов, учитывая особенности местности? Из общих соображений можно предположить, что, например, на Дальнем Востоке, где часто происходят наводнения, засуха не будет представлять угрозы. Таким образом можно определить список неблагоприятных аномалий, которые могут возникнуть в каком-то регионе, но спрогнозировать точное время их возникновения и степень угрозы, к сожалению, сложно. Я должен добавить еще одну вещь. Ураганы, вихри, наводнения — это все же краткосрочные явления, которые длятся несколько часов, дней, недель. Однако для России существуют не только краткосрочные, но и долгосрочные угрозы. Две трети территории нашей страны расположены в зоне вечной мерзлоты, хотя это название не совсем точное, правильнее говорить многолетняя мерзлота. Вследствие повышения температуры многолетняя мерзлота деградирует, и возникают серьезные угрозы для этих территорий Чем это опасно? Это может привести к дополнительным рискам аварийности для уже построенных объектов. Ведь когда строили [объекты на Севере], то никому не приходило в голову, что мерзлота будет себя вести так подло по отношению к человеку. Это потребует дополнительной инфраструктуры, которую, возможно, придется строить заново в районе побережья. В любом случае нам нужно быть готовыми к возможным опасностям, связанным с деградацией вечной мерзлоты и изменением климата, и быть готовыми к значительным вложениям.
Лучшие российские сайты погоды 6 Погода Mail. Прогнозы у него достаточного точные — разбег в температуре всего несколько градусов, обещанные осадки в большинстве случаев выпадают, а возможность настраивать сводки даже под небольшие населенные пункты является ощутимым достоинством. Разобраться в простом, оформленном в приятных синих тонах, интерфейсе не составит труда даже людям, плохо ладящим с Интернетом. На сайте указываются основные сведения на сутки, две недели, месяц и год. В виде картинок и текста отображается облачность, солнце и осадки, температура приводится реальная и ощутимая. Направление и сила ветра, атмосферное давление, процент влажности воздуха и процент вероятности осадков также дается. Дополнительный интерес представляют исторические данные — любопытные могут посмотреть в каком году в конкретный день года зафиксирована самая высокая и самая низкая температура. Кликнув по ссылке «Архив», можно просмотреть сводки на конкретный день за последние 13 лет. Еще один полезный раздел — «Метеочувствительным». Здесь дается фаза Луны, колебания магнитного поля, а кликнув по ссылке «Подробнее», пользователь перенаправляется к детальному описанию. Здесь можно посмотреть точный прогноз погоды на срок от 5 до 30 суток, но это лишь мизерная часть возможностей журнала. На Meteoweb публикуются самые разные материалы, от научных исследований до любительских заметок и наблюдений. Это место, где удобно узнавать новости, можно познакомиться с картой погоды, опасных конвективных явлений, звездного неба, планет. Среди разделов легко найти заметки о наблюдении за серебристыми облаками, руководство по поиску созвездий и их фотоснимки, узнать фазы Луны, время и дату весеннего и осеннего равноденствия, весеннего и осеннего солнцестояния. В разделе «Будни метеослужб» находится много интересного о работе метеорологических станций и обсерваторий. Участники проекта следят и участвуют в мини-экспедициях, делятся своими заметками. Meteoweb — настоящая копилка знаний, где любой найдет что-то интересное — точный прогноз погоды, научные статьи, литературу по теме, статьи о нашей планете и космосе, облаках, звездах. Прогонозирование осуществляется Мет Офисом Великобритании, отличается высокой точностью, за что ресурс ценится среди альпинистов, путешественников, любителей походов, речных сплавов. Отличительная черта rp5. Показатели обновляются два раза в сутки 05:30 и 17:30 UTC , приводятся в почасовом режиме, даются на 1, 3 и 6 суток. Для тех, кто не желает разбираться в тонкостях и считывать таблицу, основное приводится в текстовом формате в виде короткой сводки. При желании легко настроить язык и единицы отображения информации, почитать новости, перейти на мобильную версию или установить приложение. Он отличается информативностью, лаконичностью, простотой интерфейса, наличием только необходимой информации. А возможность установить приложение на мобильное устройство значительно упрощает использование сервиса. Заглянув на Яндекс. Погода можно ознакомиться с прогнозом на сегодняшний день, узнать фактическую температуру и как она ощущается, а также данные о скорости ветра, уровне влажности, давлении. Плюс приводится основная информация на каждые ближайшие 8 часов. Имеется карта, для тех, кто предпочитает отслеживать погодные изменения таким образом или следит за несколькими населенными пунктами сразу, ведь на карте удобнее менять местоположение. Сводки даются на 1, 10, 30 дней. А еще здесь можно ознакомиться с прогнозом на каждый месяц текущего года.