PolyWeather/docs/MODEL_STACK_AND_DEB_ZH.md

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。

最后更新：2026-04-18

1. 接入方式

当前多模型层通过 Open-Meteo model API 接入开放 NWP / AIFS 等预报模型，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	aifs_global	ECMWF AIFS 模型；产品文案保留 AIFS 名称，避免和外部泛神经天气模型混淆
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：

ICON-D2 > ICON-EU > ICON

ECCC GEM 家族

归并成员：

• GEM
• GDPS
• RDPS
• HRDPS

优先级：

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 AIFS 模型。

5. DEB 权重流程

当前流程：

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
• AIFS 模型
• 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。

6.1 “来源 Open-Meteo”是什么意思

前端中的 来源 - Open-Meteo 表示本次多模型数据通过 Open-Meteo model API 归一化接入。

它不表示：

• Open-Meteo 是单一数值模型
• Open-Meteo 生成了所有预报
• ECMWF / DWD / ECCC / NOAA / JMA 的机构来源被替换

所以模型行仍会分别展示：

• 机构：例如 ECMWF、DWD、ECCC、NOAA、JMA
• 接入接口：例如 Open-Meteo
• 模型 key：例如 ecmwf_ifs025、icon_d2、gem_hrdps_continental

6.2 模型区间、校准概率、市场参考的关系

当前前端把三层拆开展示：

• 模型区间与分歧：解释不同模型当前给出的最高温范围和分歧，不直接等于命中概率。
• 校准模型概率：由概率引擎输出温度桶概率；有 LGBM 时展示 LGBM 校准概率，缺失时降级到 EMOS / legacy 概率。
• 市场参考：只展示市场价格和错价背景，不再作为主判断，也不默认输出 BUY YES / BUY NO。

模型票数只用于解释“哪些模型支持某个档位”，不等于最终概率。最终概率应优先读取 probabilities.engine 对应的校准分布。

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