以更直观的方式观测天气
可见光图像能让我们以最直观的方式观测大气，对监测热带气旋、强对流及雾霾等天气现象至关重要，但在夜间无法获取。
因此我们提出了一个条件生成对抗网络模型1，用于生成夜间可见光图像，其精度和空间分辨率显著提高，并可模拟任意时间的太阳角度2，为夜间监测了做出重要贡献，让气象从业者能够24小时不间断观测全球大气变化3。
与现有模型相比，我们的模型取得了更好的效果。查阅我们的论文
实现全天候观测
AI-VIS 将提供全天候的模拟可见光图像。左侧展示了北京时间 16:30 的可见光（VIS）与 AI-VIS 圆盘图像对比。此外，AI-VIS 支持模拟任意时间的太阳角度，右侧视频展示了台风"布拉万"（2023）同一时刻在不同光照角度下的AI-VIS云图。
我们在业务界面中提供了以下三个区域的 AI-VIS 图像：机动观测、浮动观测和热点区域。机动观测对约1000公里的区域进行高频监测，通常观测热带气旋或雷暴；浮动观测定位于任何活跃的热带气旋或扰动；热点区域则覆盖中国沿海地区，支持夜间的沿海天气监测，如海雾监测等。机动观测与热点区域将模拟地方时固定于上午9点的太阳角度，浮动观测在白天模拟真实太阳角度，夜间将模拟12小时前的太阳角度。
让气旋追踪变得更准确
轻松定位热带气旋
经风场扫描校验，使用AI-VIS能够更加直观的查看热带气旋底层环流中心的位置。相比平均每天1~2次的风场扫描，AI-VIS将随时提供热带气旋的定位信息。
更好地分辨“眼区”
热带气旋加强到一定程度，在直径数十公里的中心区域内，风力迅速减小，降雨停止，出现了白天可看到阳光夜晚可见到星星的少云天空，即“台风眼”；而产生“台风眼”的过程则称为“开眼”。“开眼”过程初期眼区往往存在大量卷云，在热红外上无法准确识别“眼区”，影响气旋的定位和定强。使用AI-VIS可获得和可见光几乎一致的观测效果。
让没有对流云团的气旋“现形”
热带气旋发展期间遇上强烈垂直风切变，会导致对流与底层环流分离，强度逐渐减弱。底层环流与对流彻底分离后，热红外将会难以分辨环流位置，会对热带气旋的定位和定强产生影响。使用AI-VIS也能和可见光一样清晰看到热带气旋低层环流的积云线，低层中心位置一目了然。
更有效的海雾 / 团雾探测
海雾 / 团雾在夜间难以被红外通道探测到，而我们的AI-VIS通过深度学习技术，能够巧妙区分出雾与冷气团之间的差异，从而实现夜间直接观测，让气象从业人员能够更轻松地精确识别雾区范围，提供更精准的能见度预报。
图像类型
Dapiya 提供以下种类的 AI-VIS 图像，每种图像均具有独特应用场景。
AI-VIS
由 CGAN 模型直接输出的图像，星下点分辨率约为 2 km。
AI-EVIS
增强高反射率下的对比度，适合当地正午时段的观测。
AI-VIS-ENH
修正反射率以符合人眼视觉感知，适用于中低反射率的场景。
AI-VIS-SR
经过超分辨率模型处理的图像，星下点分辨率接近 AHI Band 03 (约 0.5 km)。
AI-EVIS-SR
AI-EVIS 的超分辨率版本。
AI-VIS-ENH-SR
AI-VIS-ENH 的超分辨率版本。
我们公布的模型*
| 模型名称 | 模型大小** | 完成时间 | 模型权重 |
|---|---|---|---|
| AI-VIS 1.0 | 67M | 2024年3月 | HuggingFace🤗 |
| AI-VIS 1.5-Small | 67M | 2024年9月 | 填写申请表格*** |
| AI-VIS 1.5-Large | 263M | 2024年12月 | 填写申请表格*** |
** 模型大小仅计算生成器参数，因为在推理过程中仅使用生成器，而鉴别器的大小对比生成器可忽略不计。
*** 若您无法访问 Google 表单，请通过邮件联系：wang3399@wisc.edu。
2. 我们使用了输入时角的方式以控制太阳入射角度。
3. 取决于数据源能否全天候提供可靠的数据。当前AI-VIS业务页面的数据来源为：NOAA and Amazon。
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