kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Monthly heatwave prediction in Sweden based on Machine Learning techniques with remote sensing data
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Sustainable development, Environmental science and Engineering.
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Månadsförutsägelse av värmeböljor i Sverigebaserad på maskininlärningstekniker med fjärranalysdata (Swedish)
Abstract [en]

Heatwave events as a kind of extreme climate event, have plagued the human race for the past few years. It severely influences people’s life quality, sometimes even leads to some serious diseases. In order to alleviate the possible damages heatwave events can do, some targeted actions are necessary and forecasting heatwaves is one of them. This study focuses on predicting potential heatwave events in Sweden, replying on the correlations between multiple meteorological and surface-related features, with the help of machine learning techniques. The related remote sensing data of 21 features are extracted and implemented with features selection using a correlation heatmap and 16 of them are finally determined to be used for prediction. Five types of classifiers LR, Gaussian NB, KNN, RF and XGBoost are utilized on the training and validation datasets with hyperparameter tuning and threshold tuning methods to choose the model that has the best performance to predict heatwaves using the test dataset. The results show that RF and XGBoost both perform well on the validation set, but XGBoost is more suitable applying on the test set since XGBoost possesses a higher generality.

Abstract [sv]

Värmeböljor som en sorts extrem klimathändelse har plågat mänskligheten under de senaste åren. Det påverkar allvarligt människors livskvalitet, ibland till och med leder till några allvarliga sjukdomar. För att lindra de möjliga skadorna som värmeböljor kan orsaka är några riktade åtgärder nödvändiga och att förutse värmeböljor är en av dem. Denna studie fokuserar på att förutsäga potentiella värmeböljshändelser i Sverige, svara på sambanden mellan flera meteorologiska och ytrelaterade egenskaper, med hjälp av maskininlärningstekniker. De relaterade fjärravkänningsdata för 21 funktioner extraheras och implementeras med funktionsval med hjälp av en korrelationsvärmekarta och 16 av dem bestäms slutligen att användas för förutsägelse. Fem typer av klassificerare LR, Gaussian NB, KNN, RF och XGBoost används på tränings- och valideringsdataseten med hyperparameterjustering och tröskeljusteringsmetoder för att välja den modell som har bäst prestanda för att förutsäga värmeböljor med hjälp av testdatauppsättningen. Resultaten visar att RF och XGBoost båda presterar bra på valideringssetet, men XGBoost är mer lämpligt att applicera på testsetet eftersom XGBoost har en högre generalitet.

Place, publisher, year, edition, pages
2023.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 23529
Keywords [en]
Heatwave Prediction, Sweden, Machine Learning, Remote Sensing Data
Keywords [sv]
Värmebölja förutsägelse, Sverige, Maskininlärning, Fjärravkänningsdata
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337284OAI: oai:DiVA.org:kth-337284DiVA, id: diva2:1801228
Educational program
Degree of Master - Environmental Engineering and Sustainable Infrastructure
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-09-29 Created: 2023-09-29 Last updated: 2023-09-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2837 kB)410 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2837 kBChecksum SHA-512
51c01de4360ffe4f5c703b54d970274a7be7c4611cdccf184d3a370de646db2a16d20917c3cf227060b1e377e7b56312b1748037e033bd26b07de86a03c2ede7
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Sustainable development, Environmental science and Engineering
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 411 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 573 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf