Lossy compression of Earth system model data based on a hierarchical tensor with Adaptive-HGFDR (v1.0)

有损压缩 数据压缩 压缩(物理) 数据压缩比 计算机科学 算法 压缩比 图像压缩 人工智能 物理 图像处理 热力学 图像(数学) 内燃机
作者
Zhaoyuan Yu,Dongshuang Li,Zhengfang Zhang,Wen Luo,Yuan Liu,Wang Zengjie,Linwang Yuan
出处
期刊:Geoscientific Model Development [Copernicus Publications]
卷期号:14 (2): 875-887 被引量:1
标识
DOI:10.5194/gmd-14-875-2021
摘要

Abstract. Lossy compression has been applied to the data compression of large-scale Earth system model data (ESMD) due to its advantages of a high compression ratio. However, few lossy compression methods consider both global and local multidimensional coupling correlations, which could lead to information loss in data approximation of lossy compression. Here, an adaptive lossy compression method, adaptive hierarchical geospatial field data representation (Adaptive-HGFDR), is developed based on the foundation of a stream compression method for geospatial data called blocked hierarchical geospatial field data representation (Blocked-HGFDR). In addition, the original Blocked-HGFDR method is also improved from the following perspectives. Firstly, the original data are divided into a series of data blocks of a more balanced size to reduce the effect of the dimensional unbalance of ESMD. Following this, based on the mathematical relationship between the compression parameter and compression error in Blocked-HGFDR, the control mechanism is developed to determine the optimal compression parameter for the given compression error. By assigning each data block an independent compression parameter, Adaptive-HGFDR can capture the local variation of multidimensional coupling correlations to improve the approximation accuracy. Experiments are carried out based on the Community Earth System Model (CESM) data. The results show that our method has higher compression ratio and more uniform error distributions compared with ZFP and Blocked-HGFDR. For the compression results among 22 climate variables, Adaptive-HGFDR can achieve good compression performances for most flux variables with significant spatiotemporal heterogeneity and fast changing rate. This study provides a new potential method for the lossy compression of the large-scale Earth system model data.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
凤迎雪飘完成签到,获得积分10
1秒前
吉吉完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
9秒前
凡凡完成签到,获得积分10
10秒前
邢哥哥完成签到,获得积分10
10秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
12秒前
Cold-Drink-Shop完成签到,获得积分0
25秒前
Wdw2236发布了新的文献求助10
28秒前
龟蒙真人完成签到,获得积分10
28秒前
Wendy完成签到,获得积分10
28秒前
JACK完成签到,获得积分10
30秒前
孤独乐瑶完成签到 ,获得积分10
30秒前
斯文败类应助整齐的忆彤采纳,获得10
30秒前
彳亍宣完成签到 ,获得积分10
33秒前
锂电说完成签到 ,获得积分10
35秒前
zouzh完成签到 ,获得积分10
37秒前
行云流水完成签到,获得积分10
37秒前
球状闪电完成签到,获得积分10
41秒前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
47秒前
烈酒一醉方休完成签到 ,获得积分10
48秒前
Tongtong完成签到 ,获得积分10
52秒前
56秒前
Mercury完成签到,获得积分10
59秒前
lll完成签到 ,获得积分10
1分钟前
茅十八完成签到,获得积分10
1分钟前
懵懂的弱完成签到,获得积分10
1分钟前
tcy完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
奶黄包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ttimer发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
lushanxihai完成签到,获得积分10
1分钟前
Wenjing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
L_MING完成签到,获得积分10
1分钟前
Connie425完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
古今奇观完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小乐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6988848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8666027
关于积分的说明 18371312
捐赠科研通 6458099
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3096261
关于科研通互助平台的介绍 2156422
邀请新用户注册赠送积分活动 2072590