气象卫星可以从轨道跟踪风暴的每一次移动。然而，分析卫星读数的算法目前无法像输入地面雷达数据的算法那样估计降水量。现在，一项新研究发现人工智能可以帮助极大地改善基于卫星的估计。

　　准确估计某个地区的雨、雪和冰雹数量对于完善天气预报、管理重要供水和调查气候变化非常重要。但根据原始卫星数据进行准确的降水估算“并不是一件容易的事”，该研究的合著者、柯林斯堡科罗拉多州立大学的遥感科学家陈浩南解释道。卫星本质上是扫描云顶，而不是检测落在地表的物体。“从云层顶部的测量中提取地表降水信息需要能够弥补这一差距的复杂模型，”他说。

　　在这项新研究中，陈和他的同事分析了美国国家海洋和大气管理局运营的地球静止运行环境卫星GOES的数据。研究人员重点关注 GOES-R 卫星，该卫星扫描来自地球的可见光和红外光。

　　研究人员使用深度学习技术采用人工神经网络分析了 GOES-R 数据。在这些系统中，被称为“神经元”的组件被输入数据并合作解决问题，例如识别图像。神经网络反复调整其神经元之间的链接，看看由此产生的行为模式是否能更好地找到解决方案。随着时间的推移，网络会发现哪些模式最适合计算结果。然后它采用这些作为默认值，模仿人脑的学习过程。

　　神经网络随着学习而变化的方面，例如神经元之间连接的性质，被称为其参数。如果神经网络拥有多层神经元，则它被称为“深度”。

　　科学家们用超过 130 万个参数的神经网络进行了实验。他们让它分析 2018 年 5 月至 9 月和 2019 年 5 月至 9 月美国西南部的 GOES-R 红外数据，训练它获得尽可能接近地面雷达估计的降水量估计。他们还研究了系统在纳入和未纳入 GOES-16 闪电探测器数据时的表现。

　　“得益于近年来 GPU 服务器的出现，我们现在可以分析大量卫星数据并以相当有效的方式训练复杂的机器学习模型，”Chen说。

　　在对 2020 年 5 月至 9 月的 GOES-R 数据进行测试时，研究人员发现他们的人工智能系统在匹配地面雷达估计方面明显优于用于分析卫星数据的其他算法。他们还发现，当他们的人工智能模型纳入闪电数据时，它在估计强降水方面比不纳入闪电数据时要准确得多。

　　虽然这项新研究集中在美国东南部，但 GOES-R 卫星覆盖了西半球，“因此这项工作可以扩展到更大的领域，”Chen说。“事实上，结合亚洲其他国家共享的地球静止卫星数据，我们有可能创建覆盖全球的完整降水图。”这意味着研究人员可以在缺乏地面气象雷达的地方受益于人工智能增强的降水估算。

　　Chen说，未来的研究将集中于测试这些人工智能系统能否很好地推广到分析来自其他地点的数据。他补充说，为人工智能模型提供更多数据，例如有关风、湿度和当地地形特征的读数，可能会进一步改善他们的估计。

　　他们面临的一个潜在障碍是如何处理复杂地形中常见的小范围降水变化。“不幸的是，卫星经常面临观察这种变化的挑战，”Chen说。

相关文章： 什么是机械键盘轴？机械键盘轴的区别  tl431是什么电子元件？tl431的参数/引脚图及功能等中文资料  Arbe 发布 48 RX x 48 TX 量产雷达处理器  金刚石半导体器件具有最高的击穿电压  成像技术在电子产品质量控制中的作用  2024年半导体行业会进入一个上升的周期吗？  网线的线序：交叉网线线序和直连网线线序图解  Synaptics的SYN43711芯片集成了WiFi6E 和蓝牙 5.3  Broadcom 在业界首次将神经网络引入交换机  buck电路是什么意思？buck电路图及其工作原理  ST推出STM32WL33xx系列新型低功耗、高灵活性无线MCU  SiC 是新型组串式逆变器的关键  什么是熔断器？熔断器的作用与符号？  什么是usb调试模式？华为/小米/Oppo/Vivo/手机usb调试在哪  stm32f103是什么电子元件？stm32f103的功能作用和应用领域  安规电容的作用是什么？安规电容和普通电容的区别  什么是raid卡？raid卡是干什么的？有什么作用？  什么是二进制？一张图看懂二进制  Intel凭借酷睿Ultra处理器开启AI PC时代  中国电科获中国改革发展杰出贡献企业荣誉  直流接触器有什么用？直流接触器和交流接触器的区别  读卡器是什么？读卡器是干嘛的？读卡器怎么用  城域网是什么意思？城域网和广域网的区别  电脑文件夹怎么设置密码？3分钟教会你如何给文件夹设置密码  三安半导体和Luminus Devices合作销售功率半导体芯片  驱动器是什么？计算机系统中的驱动器的功能与类型  英飞凌：新型 4.5kV 的IGBT模块可改变传输设计  介电常数是什么意思？介电常数越大代表什么？  场效应管的符号、作用以及工作原理  Neuchips 在2024 年消费电子展上展示面向个人电脑的低功耗人工智能升级产品  TDK、LEM 开发基于TMR的电流传感器  2023 年推出的体积更小、性能更高的电容器和电阻器  意法半导体宣布推出1200V耐压、车用SiC功率电源模块  什么是机械键盘？机械键盘和普通键盘的区别  意法半导体推出新款低功耗、高灵活性无线MCU  巩固专业专注优势 加速产品产业创新  视在功率是什么意思？视在功率有功功率无功功率的公式和关系  什么是与非门？与非门的3种表示符号与逻辑表达式  Picocom 推出小型低功耗 5G 小型蜂窝 O-RU  固态硬盘和机械硬盘的区别详解  焦距是什么意思？镜头焦距公式与换算  恩智浦半导体推出的全新汽车级无刷直流电机控制 MCU  什么是磁盘阵列？磁盘阵列的作用详解  什么是显色指数？led显色指数是多少？显色指数ra和re区别  超导体是什么意思？超导体的应用有哪些？  英国法拉第电池挑战赛鼓励追求更轻、更先进且成本更低的电动汽车电池  瑞萨电子公布汽车处理器第五代 R-Car SoC  开年第一梯《采购自助餐交流会》  OSTAR Projection Compact LED 系列增加 RGB 版本  Siglent 推出新款旗舰数字存储示波器