215 lines
4.2 KiB
Markdown
215 lines
4.2 KiB
Markdown
# 模型栈与 DEB 去重规则
|
|
|
|
本文档记录 PolyWeather 当前开放模型接入、区域覆盖差异,以及 DEB 在新增模型后的计权规则。
|
|
|
|
## 1. 接入方式
|
|
|
|
当前多模型层通过 Open-Meteo model API 接入开放 NWP / AI 预报,不直接下载原始 GRIB。
|
|
|
|
入口:
|
|
|
|
- `src/data_collection/nws_open_meteo_sources.py`
|
|
- `WeatherDataCollector.fetch_multi_model(...)`
|
|
|
|
返回结构继续保持向后兼容:
|
|
|
|
- `multi_model.forecasts`
|
|
- `multi_model.daily_forecasts`
|
|
- `multi_model.dates`
|
|
|
|
新增元数据:
|
|
|
|
- `multi_model.provider`
|
|
- `multi_model.model_metadata`
|
|
- `multi_model.model_keys`
|
|
- `multi_model.attribution`
|
|
|
|
Web API 会把这部分元数据挂到:
|
|
|
|
- `source_forecasts.open_meteo_multi_model`
|
|
|
|
## 2. 当前模型清单
|
|
|
|
| 显示名 | Open-Meteo key | 来源 | 层级 | 说明 |
|
|
| --- | --- | --- | --- | --- |
|
|
| ECMWF | `ecmwf_ifs025` | ECMWF | global | IFS 全球传统数值模式 |
|
|
| ECMWF AIFS | `ecmwf_aifs025_single` | ECMWF | global_ai | ECMWF AI forecast |
|
|
| GFS | `gfs_seamless` | NOAA | global | NOAA 全球参考 |
|
|
| ICON | `icon_seamless` | DWD | global | DWD ICON 全球基准 |
|
|
| ICON-EU | `icon_eu` | DWD | regional_europe | 欧洲区域高分辨率 |
|
|
| ICON-D2 | `icon_d2` | DWD | short_range_europe | 欧洲短时高分辨率 |
|
|
| GEM | `gem_seamless` | ECCC | global | 加拿大 GEM seamless |
|
|
| GDPS | `gem_global` | ECCC | global | 加拿大全球模式 |
|
|
| RDPS | `gem_regional` | ECCC | regional_north_america | 北美区域模式 |
|
|
| HRDPS | `gem_hrdps_continental` | ECCC | short_range_north_america | 北美短时高分辨率 |
|
|
| JMA | `jma_seamless` | JMA | global | 日本气象厅全球参考 |
|
|
|
|
## 3. 区域覆盖差异
|
|
|
|
同一个多模型请求会带上完整模型清单,但 Open-Meteo 只会返回覆盖当前坐标的模型字段。区域模型不覆盖时不会进入下游。
|
|
|
|
### 欧洲城市
|
|
|
|
常见模型:
|
|
|
|
- ECMWF
|
|
- ECMWF AIFS
|
|
- GFS
|
|
- ICON
|
|
- ICON-EU
|
|
- ICON-D2
|
|
- GEM / GDPS
|
|
- JMA
|
|
|
|
欧洲高分辨率重点来自 DWD ICON-EU / ICON-D2。
|
|
|
|
### 北美城市
|
|
|
|
常见模型:
|
|
|
|
- ECMWF
|
|
- ECMWF AIFS
|
|
- GFS
|
|
- ICON
|
|
- GEM / GDPS
|
|
- RDPS
|
|
- HRDPS
|
|
- JMA
|
|
- NWS
|
|
|
|
北美高分辨率重点来自 ECCC RDPS / HRDPS,NWS 继续作为美国城市官方预报参考。
|
|
|
|
### 亚洲城市
|
|
|
|
常见模型:
|
|
|
|
- ECMWF
|
|
- ECMWF AIFS
|
|
- GFS
|
|
- ICON
|
|
- GEM / GDPS
|
|
- JMA
|
|
|
|
通常不会出现:
|
|
|
|
- ICON-EU
|
|
- ICON-D2
|
|
- RDPS
|
|
- HRDPS
|
|
|
|
亚洲城市更依赖本地观测增强层,例如 JMA、KMA、NMC、HKO、CWA、METAR、TAF。
|
|
|
|
## 4. DEB 家族去重
|
|
|
|
DEB 不直接把所有模型按“每个模型一票”计入。新增区域模型后,如果不去重,会造成同一模型机构重复放大。
|
|
|
|
处理入口:
|
|
|
|
- `src/analysis/deb_algorithm.py`
|
|
- `_collapse_forecasts_for_deb(...)`
|
|
- `calculate_dynamic_weights(...)`
|
|
|
|
### DWD ICON 家族
|
|
|
|
归并成员:
|
|
|
|
- ICON
|
|
- ICON-EU
|
|
- ICON-D2
|
|
|
|
优先级:
|
|
|
|
```text
|
|
ICON-D2 > ICON-EU > ICON
|
|
```
|
|
|
|
### ECCC GEM 家族
|
|
|
|
归并成员:
|
|
|
|
- GEM
|
|
- GDPS
|
|
- RDPS
|
|
- HRDPS
|
|
|
|
优先级:
|
|
|
|
```text
|
|
HRDPS > RDPS > GDPS > GEM
|
|
```
|
|
|
|
### 独立保留
|
|
|
|
以下模型路径不合并:
|
|
|
|
- ECMWF IFS
|
|
- ECMWF AIFS
|
|
- GFS
|
|
- JMA
|
|
- MGM
|
|
- NWS
|
|
- HKO
|
|
- LGBM
|
|
- Open-Meteo
|
|
|
|
ECMWF IFS 与 ECMWF AIFS 分开保留,因为前者是传统 NWP,后者是 AI forecast。
|
|
|
|
## 5. DEB 权重流程
|
|
|
|
当前流程:
|
|
|
|
```text
|
|
raw current_forecasts
|
|
-> 过滤不可用值与排除模型
|
|
-> 按模型家族去重
|
|
-> 历史 MAE 统计
|
|
-> MAE 倒数权重
|
|
-> 输出 blended_high + weights_info
|
|
```
|
|
|
|
当 `weights_info` 出现 `家族去重`,表示当前输入模型数量多于 DEB 实际入模数量,系统已先折叠同家族模型。
|
|
|
|
## 6. 前端展示
|
|
|
|
网页的模型展示读取:
|
|
|
|
- `multi_model`
|
|
- `multi_model_daily`
|
|
- `source_forecasts.open_meteo_multi_model.model_metadata`
|
|
|
|
显示分组:
|
|
|
|
- 全球基准
|
|
- AI 预报
|
|
- 欧洲高分辨率
|
|
- 北美高分辨率
|
|
|
|
展示字段:
|
|
|
|
- 可用模型数量
|
|
- 模型分歧 spread
|
|
- 来源
|
|
- provider
|
|
- model
|
|
- resolution
|
|
- horizon
|
|
|
|
区域模型不覆盖时不显示空模型。
|
|
|
|
## 7. 测试覆盖
|
|
|
|
相关测试:
|
|
|
|
- `tests/test_multi_model_sources.py`
|
|
- `tests/test_deb_model_family.py`
|
|
- `tests/test_lgbm_features.py`
|
|
|
|
重点覆盖:
|
|
|
|
- Open-Meteo 多模型解析
|
|
- 新模型元数据输出
|
|
- 区域模型缺失时降级
|
|
- DEB 家族去重
|
|
- 历史不足时的去重等权
|
|
- 有历史 MAE 时的去重动态权重
|