elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Precipitation Nowcasting using Diffusion Models on Satellite-Derived Radar Fields

Kapsreiter, Stefan (2025) Precipitation Nowcasting using Diffusion Models on Satellite-Derived Radar Fields. Masterarbeit, Hochschule Wismar.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
9MB

Kurzfassung

Accurate short-term precipitation prediction is essential for mitigating the hazardous impacts of severe weather events. Radar observations provide high-resolution mea�surements for convective activity, but their coverage is limited. Satellites can provide data in these uncovered areas, but do not contain inherent severity measures. This thesis investigates if generative diffusion models are able to bridge this gap by fore�casting radar reflectivity fields directly from multispectral satellite imagery. We construct a training dataset from 4 years of data with increased quantities of rain samples using importance sampling, keeping two seperate years meteorologically consistent for validation and testing. We propose a conditional denoising diffusion model with a convolutional UNet backbone and dedicated satellite encoder that fuses spatial, temporal and time-of-day information. We generate three consecutive radar fields given three preceding satellite images. Our model demonstrates realistic radar structures and competitive skill in standard verification metrics, especially when evaluating on ensemble forecasts.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/217449/
Dokumentart:Hochschulschrift (Masterarbeit)
Titel:Precipitation Nowcasting using Diffusion Models on Satellite-Derived Radar Fields
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kapsreiter, StefanDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
DLR-Supervisor:
BeitragsartDLR-SupervisorInstitution oder E-Mail-AdresseDLR-Supervisor-ORCID-iD
Thesis advisorMetzl, ChristophDLR, IPAhttps://orcid.org/0009-0002-9043-1690
Thesis advisorBölle, TobiasDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0003-3714-6882
Datum:2025
Open Access:Nein
Seitenanzahl:96
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Nowcasting, Satellite, Precipitation, Deep Learning, Diffusion Models
Institution:Hochschule Wismar
Abteilung:Faculty of Engineering
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AI - Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt, R - Impulsprojekt | IN2ACTION | Nowcasting des Wetters zur Verbesserung der Betriebssicherheit [EO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Angewandte Meteorologie
Hinterlegt von: Metzl, Christoph
Hinterlegt am:24 Okt 2025 09:27
Letzte Änderung:24 Okt 2025 09:27

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.