基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法技术方案

技术编号:43548320 阅读:29 留言:0更新日期:2024-12-03 12:30
本发明专利技术适用于农业气象预测领域,具体是基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,包括:利用训练好的多尺度卷积网络对农业气象图像进行初步预测,得到初步预测结果;通过扩散模型对初步预测结果进行处理,对初步预测结果进行处理包括:先通过扩散模型增加噪声捕获时空特征之间的联系,以及后通过多步逆扩散过程逐步消除预测结果中噪声;对基于多尺度卷积网络和扩散模型的预测模型进行训练,得到训练好的预测模型;对于给定的农业气象图像,利用预测模型生成未来多个时间步的预测图像序列并输出。本发明专利技术通过将时空卷积神经网络结合扩散系统,显著提升了时空数据对于长期预测结果性能的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业气象预测,尤其涉及基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法


技术介绍

1、时空数据挖掘是数据挖掘领域中一个重要的分支,旨在从具有时间和空间维度的数据中提取有价值的信息和模式。在农业生产、气象预测和环境监测等领域,时空数据广泛存在。随着遥感技术、物联网和传感器技术的发展,农业气象数据的来源变得更加丰富,包括卫星影像、气象数据、地理位置信息等。

2、与传统数据不同,农业气象数据具有复杂的时空结构和依赖性,不仅包含时间序列中的动态变化,还涉及空间位置之间的相关性。因此,时空数据挖掘在农业气象领域面临着如何同时捕捉时间和空间依赖关系的挑战,具体体现在:

3、第一,时空数据的复杂依赖性在处理预测任务时,往往会导致模型预测能力的不精确。这种不精确性尤其体现在无法充分捕捉时空依赖关系的情况下,表现为图像或预测结果中的平滑处理,导致关键的时空信息被模糊化或忽略。具体而言,模型可能倾向于在时间维度上忽视某些细微的动态变化,或者在空间维度上无法捕捉到区域之间复杂的相互作用,最终导致对气象预测发展趋势的预测不够准确;

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【技术保护点】

1.基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,该农业气象预测方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,对来自不同时间步或空间位置的农业气象图像输入序列进行编码处理的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,在构建多尺度卷积网络中,所述多尺度卷积网络包括编码器模块、翻译器模块和解码器模块,多尺度卷积网络通过多层卷积结构进行时空特征提取与时间演化学习,进行时空特征的重建。

4.根据权利要求3所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业...

【技术特征摘要】

1.基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,该农业气象预测方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,对来自不同时间步或空间位置的农业气象图像输入序列进行编码处理的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,在构建多尺度卷积网络中,所述多尺度卷积网络包括编码器模块、翻译器模块和解码器模块,多尺度卷积网络通过多层卷积结构进行时空特征提取与时间演化学习,进行时空特征的重建。

4.根据权利要求3所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,在时空特征提取的过程中,编码器模块使用堆叠的个convnormrelu块提取输入数据的空间特征,每个卷积块的操作是在空间维度(h,w)上卷积c个通道,具体公式表示如下:

5.根据权利要求4所述的基于多尺度卷积网络及扩散系统的农业气象预测方法,其特征在于,在时空特征的时间演化学习中,翻译器模块使用个inception模块来学习输入数据的时间演化;inc...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹晟涛王永梅吴雨涵王芃力鲁顶枝张世豪赵雨阳范雅辰
申请(专利权)人:安徽农业大学
类型:发明
国别省市:

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