思想
问题
对于如上预测场和观测场,虽然降水都分布在7个降水格点上,但位置均未能一一对应,所以其TS评分等评分为0(没有降水预报技巧),但从概率角度看,观测与预报的降水发生概率是一样的,7/49,具有相同的降水预报面积。
FSS
作者:Robert、Lean(2008)
作用:考察不同尺度内降水发生概率
具体公式
按步骤
Brier评分的变形:比较预报与观测的降水频率 FBS (Fraction Brier Score)
公式:$FBS = \frac{1}{N} \displaystyle \sum_{N}(P_{fcst} - P_{obs})^2$
$P_{fcst}$、$P_{obs}$:每个领域尺度内 预报与预测降水发生概率(0 - 1)
N:网格数量
方差技巧评分:获取正定的(特征值均为正)评分
公式:$FSS = 1 - \frac{FBS} {\frac{1}{N}(\displaystyle \sum_N P_{fcst}^2 + \displaystyle \sum_N P_{obs}^2)}$
FSS
范围(0 - 1)
0 :完全不匹配
1:完美匹配
特点:
领域尺度增加 -> FSS评分增大当$P_{fcst} = bP_{obs}$,FSS评分向 $2b/(b^2+1)$ 渐近
简写
$FSS = 1 - \frac{\frac{1}{N} \displaystyle \sum_{N}(P_{fcst} - P_{obs})^2} {\frac{1}{N}(\displaystyle \sum_N P_{fcst}^2 + \displaystyle \sum_N P_{obs}^2)}$
代码
R语言
代码
链接:https://rdrr.io/cran/verification/src/R/fss.R#heading-0
1 | fss <- function(obs, pred, w = 0, FUN = mean, ...){ |
测试
链接:https://rdrr.io/cran/verification/man/fss.html
1 | library(verification) |
结果截图
Python
代码
1 | import numpy as np |
测试
1 | import matplotlib.pyplot as plt |
结果截图
坐标可以自定义修改,值是一样的