Land Surface Temperature (LST) is a key variable for various applications, such as urban climate and ecology studies. Yet, existing satellite-derived LST products provide either high spatial or high temporal resolution, resulting in a fundamental trade-off between the two. To address this trade-off, we combine observations from a geostationary and a polar orbiting satellite and provide LST fields at high spatial and high temporal resolution (1 km at 15-min intervals). We demonstrate their application for intraday forecasting of LSTs. To estimate LST fields at high spatiotemporal resolution, a U-Net model is trained to map LST fields from SEVIRI/MSG (3 km and 15 min resolution) to LST fields from Terra/Aqua MODIS (1 km, 4 overpasses per day) that are collocated in space and time. The presented model has been trained on LSTs across large European cities with a population exceeding 1 million inhabitants, and achieves an RMSE = $1.92$°C and near-zero bias MBE = $0.01$°C on the hold-out test set. As a second step, we present an LST nowcasting model based on ConvLSTM architecture, trained across downscaled LST fields with forecast lead times of 15 to 75 minutes. The nowcasting model outperforms a persistence and a Climatological Rolling Median benchmarks, with RMSEs of $0.57$ to $1.15$°C for the considered lead times and biases ranging from $-0.1$ to $0.14$°C. An additional validation conducted against independent MODIS overpasses confirms robust performance. Our LST forecast model at high spatiotemporal resolution is directly applicable to operational satellite-based LST monitoring.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
深度学习与基础模型在天气预测中的应用:综述
专知会员服务
25+阅读 · 2025年1月15日
战场环境灾害天气信息保障技术及其发展趋势
专知会员服务
33+阅读 · 2024年3月22日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
Graph Neural Networks 综述
计算机视觉life
30+阅读 · 2019年8月13日
GIS最新热点以及未来发展热门
人工智能学家
10+阅读 · 2018年3月29日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
VIP会员
最新内容
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:54
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:52
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员