通道 标号 |
通道 名称 |
光谱 范围/μm |
空间 分辨率/km |
1 | IR1 | 10.3~11.3 | 5 |
2 | IR2 | 11.5~12.5 | 5 |
3 | WV | 6.3~7.6 | 5 |
4 | IR4 | 3.5~4.0 | 5 |
5 | VIS | 0.55~0.90 | 1.25 |
Citation: | Zhang Zhenhua, Miao Chunsheng, Zeng Zhihua, et al. Improvement and application of artificial neural networks to cloud classification. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(3): 355-363. |
Table 1 Specifications of VISSR channels
通道 标号 |
通道 名称 |
光谱 范围/μm |
空间 分辨率/km |
1 | IR1 | 10.3~11.3 | 5 |
2 | IR2 | 11.5~12.5 | 5 |
3 | WV | 6.3~7.6 | 5 |
4 | IR4 | 3.5~4.0 | 5 |
5 | VIS | 0.55~0.90 | 1.25 |
Table 2 The information of classes and samples
分类 | 样本数 | 备注 |
强对流云 | 515 | 积雨云和发展旺盛的对流云 |
厚卷云 | 244 | 较厚的密卷云和积雨云的卷云毡 |
薄卷云 | 232 | 毛卷云、卷积云和较薄的密卷云 |
中云 | 214 | 高层云、高积云 |
低云 | 404 | 层积云、层云、雨层云 |
海洋 | 435 | 晴空下的海洋 |
陆地 | 405 | 晴空下的陆地 |
Table 3 The selected features of the cloud classification
云分类特征 | 描述 |
IR1亮温 | 红外1通道的云顶亮温 |
IR2亮温 | 红外2通道的云顶亮温 |
WV亮温 | 水汽通道的云顶亮温 |
IR1与IR2亮温差 | 红外1和红外2通道的分裂窗差 |
IR1与WV亮温差 | 红外1和水汽通道的亮温差 |
IR2与WV亮温差 | 红外2和水汽通道的亮温差 |
Table 4 The accuracy rates of test samples (unit: %)
云分类 | 晴空 | 低云 | 中云 | 薄卷云 | 厚卷云 | 对流云 |
晴空 | 97.379 | 2.620 | 0 | 0 | 0 | 0 |
低云 | 3.465 | 92.574 | 3.960 | 0 | 0 | 0 |
中云 | 0 | 31.250 | 67.708 | 0 | 1.042 | 0 |
薄卷云 | 0 | 9.538 | 5.660 | 82.915 | 1.887 | 0 |
厚卷云 | 0 | 0 | 0.806 | 0 | 87.903 | 11.290 |
对流云 | 0 | 0 | 0 | 0 | 6.179 | 93.820 |
Table 5 The parameters of each cloud classifier
网络类型 | 输出层 | 隐含层 | 附加动量 | ||
步长 | 层数 | 神经元个数 | 步长 | ||
传统BP网络 | 0.1 | 1 | 16 | 1 | 0.7 |
嵌套网络第1层 | 0.1 | 1 | 9 | 1 | 0.7 |
嵌套网络第2层 | 0.1 | 1 | 6 | 1 | 0.7 |
Table 6 Accuracy rates of the traditional and nested models
网络类型 | EMS | ENMS | r |
传统网络 | 0.0479 | 0.1133 | 0.9385 |
嵌套网络 | 0.045 | 0.0627 | 0.9708 |
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