The probability of a drought for a particular region is crucial when making decisions related to agriculture. Forecasting this probability is critical for management and challenging at the same time. The prediction model should consider multiple factors with complex relationships across the region of interest and neighbouring regions. We approach this problem by presenting an end-to-end solution based on a spatio-temporal neural network. The model predicts the Palmer Drought Severity Index (PDSI) for subregions of interest. Predictions by climate models provide an additional source of knowledge of the model leading to more accurate drought predictions. Our model has better accuracy than baseline Gradient boosting solutions, as the $R^2$ score for it is $0.90$ compared to $0.85$ for Gradient boosting. Specific attention is on the range of applicability of the model. We examine various regions across the globe to validate them under different conditions. We complement the results with an analysis of how future climate changes for different scenarios affect the PDSI and how our model can help to make better decisions and more sustainable economics.


翻译:在作出与农业有关的决策时,特定区域干旱的概率至关重要。预测这一概率对于管理至关重要,同时具有挑战性。预测模型应考虑多个因素,这些因素在感兴趣的区域及其周边区域之间存在着复杂的关系。我们通过在时空神经网络的基础上提出端对端解决方案来解决这一问题。模型预测有关次区域的帕尔默干旱严重性指数(PDSI),气候模型的预测为模型提供了更多知识来源,从而导致更准确的干旱预测。我们的模型比基线梯度加速解决方案更准确,因为其分数为0.90美元,而“梯度”指数为0.85美元。具体关注的是模型的应用范围。我们对全球各个区域进行考察,以在不同条件下验证这些模型。我们通过分析未来不同情景的气候变化如何影响PDSI,以及我们的模型如何帮助做出更好的决定和更可持续的经济,来补充这些结果。

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