물 자연 그리고 사람 - 물로 더 행복한 세상을 만들어가겠습니다.
HOMER&D성과논문실적

논문실적

A Hybrid Approach to Physical and Deep Learning Models for Radar-Based Precipitation Nowcasting 게시글의 제목, 학술지명, 저자, 발행일, 작성내용을 보여줌
A Hybrid Approach to Physical and Deep Learning Models for Radar-Based Precipitation Nowcasting
학술지명 IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING 저자 권현한,김호준,최영돈,김성훈
발표일 2025-04-30

This study proposes a novel approach to improving radar-based precipitation nowcasting using a boosting algorithm to blend traditional physics-based extrapolation and data-driven deep learning (DL). Here, a semi-Lagrangian approach (PySTEPS) and a data-driven DL model (RainNet) are considered as two representative types of nowcasting models of precipitation. The light gradient boosting machine (LightGBM) model is adopted as a boosting algorithm due to its efficiency and
ability to correct for biases sequentially. The boosting model significantly outperforms both RainNet and PySTEPS with up to 90 min of lead time for critical success index (CSI), probability of detection (POD), false alarm ratio (FAR), root-mean-square error (RMSE), and fractions skill score (FSS) at the 0.1-, 1-, and 5-mm/h thresholds (TSs). The CSI at the 0.1- and 1-mm/h TSs for the boosting model is approximately 10% higher than that of both the RainNet and PySTEPS models. In addition to high CSI, the boosting approach can also achieve superior results in POD and RMSE compared with the RainNet and PySTEPS models across various TSs and lead times. The proposed modeling framework significantly outperforms the individual models in predicting rainfall intensity and spatial distribution, highlighting the potential of blending precipitation nowcasting models.

목록