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
清淮完成签到 ,获得积分10
2秒前
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
3秒前
凌泉完成签到 ,获得积分10
7秒前
安平完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
hui完成签到,获得积分10
9秒前
selene完成签到 ,获得积分10
13秒前
杨树完成签到 ,获得积分10
18秒前
辣目童子完成签到 ,获得积分10
19秒前
lala发布了新的文献求助10
29秒前
狂野元枫完成签到 ,获得积分10
32秒前
sci完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
34秒前
34秒前
34秒前
素和姣姣完成签到 ,获得积分10
41秒前
无限翅膀完成签到,获得积分10
44秒前
酷波er应助lala采纳,获得10
44秒前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
44秒前
LiShan完成签到 ,获得积分10
47秒前
shl完成签到 ,获得积分10
52秒前
1分钟前
王木木完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
不安蜜蜂完成签到,获得积分10
1分钟前
英勇的幻露完成签到,获得积分10
1分钟前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
多情的初蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
漂亮的麦片完成签到 ,获得积分10
1分钟前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木子爱香菜完成签到,获得积分10
1分钟前
希希完成签到 ,获得积分10
1分钟前
橙子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自觉夏彤完成签到,获得积分10
1分钟前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
離原完成签到,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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258624
关于积分的说明 17591662
捐赠科研通 5504521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901561
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137