1.一种提高短临降水预报精度的方法,其特征在于,包括以下方法:
采集用于进行天气临近预报的连续雷达回波图像,雷达回波图像转化为张量;
张量通过四层MFI‑LSTM网络进行叠加处理,得到当前时刻网络输出张量;
将当前时刻网络输出张量进行转化为对应的雷达回波图;
从新获取的雷达回波图进行采集短临降水预报信息;
所述MFI‑LSTM网络由多尺度特征交互模块、卷积LSTM门控机制和记忆特征交互模块三部分构成;
多尺度特征交互模块通过膨胀系数分别为1、2和5的三个3×3空洞卷积对输入张量 ,进行多尺度特征提取,然后将提取的三个不同尺度的特征沿通道进行拼接,再经过1×1大小的卷积降低通道数,即得到多尺度特征融合的输入张量,将该张量经Sigmoid激活函数运算后乘以2,与来自前一时刻同一层的隐藏状态 作哈达玛积,得到多尺度特征交互后的输入张量 ;
将 经Sigmoid激活函数运算后乘以2,与先前得到的多尺度特征融合的输入张量作哈达玛积,得到多尺度特征交互后的隐藏状态 ;
记忆特征交互模块经卷积LSTM门控机制运算得到的 与 ,两者首先沿通道进行拼接,再将 与拼接后的张量再次沿通道拼接得到拼接结果 ; 按通道进行切分,得到、 和 ;
经Sigmoid函数运算后的结果Sigmoid( ),Sigmoid( )首先与 经tanh激活函数运算后的结果tanh( )作哈达玛积得到Sigmoid( )⨀tanh( ),再用与 尺寸大小相同,元素全部为1的张量减去 经Sigmoid函数运算后的结果得到1‑Sigmoid( );
再将其与Sigmoid( )⨀tanh( )相加可得到记忆特征交互后的记忆单元 ; 经Sigmoid函数运算后的结果Sigmoid( )与 作哈达玛积,可得到记忆特征交互后的隐藏状态 。
2.根据权利要求1所述的一种提高短临降水预报精度的方法,其特征在于,所述张量通过四层的MFI‑LSTM网络进行叠加处理,获取更佳精准的张量,包括:第1层的MFI‑LSTM网络的接收当前时刻由输入的雷达回波图转换而成的张量,输出第1层当前时刻的记忆单元中的信息和隐藏状态;
第2‑4层的MFI‑LSTM网络则将前一层传递而来的隐藏状态作为输入,输出当前层的当前时刻的记忆单元中的信息和隐藏状态;
第4层的MFI‑LSTM网络输出的隐藏状态经过卷积门后得到当前时刻网络输出张量。
3.根据权利要求1所述的一种提高短临降水预报精度的方法,其特征在于,针对于以t时刻,t‑1标识t时刻的前一时刻,所述MFI‑LSTM网络接收前一时刻同一层记忆单元中的信息 、前一时刻同一层隐藏状态 和当前时刻的输入 ;如处于第2 4层的MFI‑LSTM网~络则将当前时刻前一层的隐藏状态作为输入 ;
前一时刻同一层隐藏状态 和当前时刻的输入 经多尺度特征交互模块作用后得到 和 ; 和 沿通道维度作张量拼接,经Sigmoid激活函数运算得到遗忘门f、输入门i和输出门o,经tanh激活函数运算得到更新g;
前一时刻同一层记忆单元 与遗忘门f作哈达玛积,与输入门i和更新g的哈达玛积相加,即可得到当前时刻中间记忆单元;
经tanh激活函数运算与输出门o作哈达玛积,可得到当前时刻中间隐藏状态 ;
与 经记忆特征交互模块运算后,得到当前MFI‑LSTM网络的记忆单元中的信息输出 和隐藏状态 。