Predicciones meteorológicas hiperlocales con la herramienta mejorada de predicciones de microclima de áreas urbanas generales
Autores: Adkins, Kevin A.; Becker, William; Ayyalasomayajula, Sricharan; Lavenstein, Steven; Vlachou, Kleoniki; Miller, David; Compere, Marc; Muthu Krishnan, Avinash; Macchiarella, Nickolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Predicciones meteorológicas hiperlocales con la herramienta mejorada de predicciones de microclima de áreas urbanas generales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Papel
Mejoras
Herramienta de Predicciones de Microclima Urbano General
GUMP
Aprendizaje automático
Modelos de ML
Dinámica de fluidos computacional
Simulaciones de CFD
Universidad Aeronáutica Embry-Riddle
Campus de ERAU
Sensores meteorológicos locales
Datos
Entrenar
Modelos
áreas urbanas
áreas suburbanas
Predicciones de sensores meteorológicos
Campos de flujo de CFD
áreas operativas de vuelo
Campo de flujo de viento
Mapa de riesgo
Operadores de aeronaves no tripuladas
Planes de vuelo
Métricas de rendimiento
Aplicaciones potenciales
Disponibilidad
Extender
Ubicaciones urbanas
Suburbanas arbitrarias.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta mejoras y la demostración de la herramienta de Predicciones de Microclima en Áreas Urbanas Generales (GUMP), que está diseñada para proporcionar predicciones meteorológicas hiperlocales al combinar modelos de aprendizaje automático (ML) y simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Para el desarrollo y la demostración adicionales de GUMP, se utilizó el campus de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle (ERAU) como entorno de prueba. Sensores meteorológicos locales proporcionaron datos para entrenar modelos de ML, y se crearon e iteraron modelos CFD de áreas urbanas y suburbanas del campus de ERAU con una amplia variedad de combinaciones de velocidad y dirección del viento de entrada. Las predicciones de los sensores meteorológicos de ML se combinaron con los modelos CFD de mejor ajuste de una base de datos de campos de flujo CFD, proporcionando a las áreas operativas de vuelo un campo de flujo de viento completamente expresado. Este campo definió un mapa de riesgo para operadores de aeronaves no tripuladas basado en planes de vuelo y métricas de rendimiento de vuelo individuales. Las aplicaciones potenciales de GUMP son significativas debido a la disponibilidad inmediata de predicciones meteorológicas y su capacidad para extenderse fácilmente a ubicaciones urbanas y suburbanas arbitrarias.
Descripción
Este documento presenta mejoras y la demostración de la herramienta de Predicciones de Microclima en Áreas Urbanas Generales (GUMP), que está diseñada para proporcionar predicciones meteorológicas hiperlocales al combinar modelos de aprendizaje automático (ML) y simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Para el desarrollo y la demostración adicionales de GUMP, se utilizó el campus de la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle (ERAU) como entorno de prueba. Sensores meteorológicos locales proporcionaron datos para entrenar modelos de ML, y se crearon e iteraron modelos CFD de áreas urbanas y suburbanas del campus de ERAU con una amplia variedad de combinaciones de velocidad y dirección del viento de entrada. Las predicciones de los sensores meteorológicos de ML se combinaron con los modelos CFD de mejor ajuste de una base de datos de campos de flujo CFD, proporcionando a las áreas operativas de vuelo un campo de flujo de viento completamente expresado. Este campo definió un mapa de riesgo para operadores de aeronaves no tripuladas basado en planes de vuelo y métricas de rendimiento de vuelo individuales. Las aplicaciones potenciales de GUMP son significativas debido a la disponibilidad inmediata de predicciones meteorológicas y su capacidad para extenderse fácilmente a ubicaciones urbanas y suburbanas arbitrarias.