摘要
本发明公开一种星载GNSS‑R海面有效波高反演的混合深度学习模型构建及输出解释方法,包括:获取CYGNSS L1级GNSS‑R数据、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA5再分析数据集、IMERG降雨产品数据和WaveWatch III SWH数据;将获取的数据进行预处理和质量控制;将质量控制后得到的数据集进行时空匹配,按一定比例划分为训练集、测试集和验证集;构建结合高效多尺度注意力和CNN‑Transformer‑BiConvLSTM的混合深度学习模型,并对模型进行训练和验证;创建MultiScaleWaveFormer模型深度学习SHAP解释器,计算和可视化输入特征重要性;输入到已经训练的MultiScaleWaveFormer模型中,得到反演结果;最后将此模型与已有模型的SWH反演结果进行对比,评估模型的性能。本发明结合五个模块,实现更高的效率和功能性,使星载GNSS‑R数据反演有效波高的精度得到进一步提高。
技术关键词
混合深度学习模型
高效多尺度
数据
二维卷积神经网络
深度学习架构
卷积特征提取
样本
Pearson相关系数
双基雷达
网络模块
卷积长短期记忆
多层感知机
深度学习环境
空间学习方法
训练集
空间特征信息
多头注意力机制