ATD: Collaborative Research: A Geostatistical Framework for Spatiotemporal Extremes

ATD:协作研究:时空极值的地统计框架

基本信息

  • 批准号:
    2220529
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-07-01 至 2026-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Extreme weather events such as heat waves, drought, and intense precipitation can cause drastic losses and disruptions to the U.S. economy and natural systems. There is abundant evidence that the frequency and magnitude of such extremes are increasing, making it critical to better understand the spatiotemporal distributions of the extreme events and to develop efficient statistical tools to model the spatiotemporal trends and the associated uncertainties. In this research the investigators will develop a systematic, statistical approach to study certain new and challenging directions in extremes of random fields with applications in statistics, geography, geographic information science (GIScience) and climate sciences. Random fields are playing increasingly important roles in statistics and geosciences, due to their extensive applications as spatiotemporal models, where many problems involve dependent data at spatial and temporal locations.The project will also provide research training to students. Specifically, the investigators will develop methods to obtain the exact probability distributions of peak heights for smooth Gaussian and related non-Gaussian random fields such as chi-squared, t and F fields. For the nonstationary case, since the peak height distribution varies at different locations, a new concept on regional peak height distribution will be investigated. The investigators will also study the spatial distribution of peaks, which characterizes the probability to observe peaks in certain domains. This will provide valuable methods to estimate and predict the chances of extreme events in specific regions. The developed peak height distributions will be employed in multiple testing of local maxima (particularly in computing p-values) for detecting peaks for signals embedding in nonstationary Gaussian noises or non-Gaussian noises. Moreover, the investigators will extend the proposed methods for structural change detections of linear models by investigating the links between change points and peaks. The project developments will be evaluated in domain applications with national priority: characterizing and modeling of extreme heat events and land surface changes. This proposed research will integrate interdisciplinary tools from probability, statistics, geometry and GIScience to develop desired theoretical results and statistical methods, and will create synergy with related disciplines such as climate sciences, environmental sciences and social sciences.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
热浪,干旱和巨大的降水等极端天气事件会造成巨大的损失和破坏美国经济和自然系统。有大量证据表明,这种极端的频率和幅度正在增加,这对于更好地了解极端事件的时空分布至关重要,并开发有效的统计工具来模拟时空趋势和相关的不确定性。在这项研究中,研究人员将开发一种系统的,统计的方法,以研究在统计,地理,地理信息科学(Giscience)和气候科学中应用的随机领域的某些新的和具有挑战性的方向。由于它们作为时空模型的广泛应用,随机领域在统计和地球科学中扮演着越来越重要的角色,其中许多问题涉及时空和时间位置的依赖数据。该项目还将为学生提供研究培训。具体而言,研究人员将开发方法,以获取光滑高斯和相关的非高斯随机场(例如卡方,T和F场)的峰高的确切概率分布。对于非平稳情况,由于峰高分布在不同位置有所不同,因此将研究一个有关区域峰高分布的新概念。研究者还将研究峰的空间分布,这表征了观察某些域中峰的概率。这将提供有价值的方法来估计和预测特定地区极端事件的机会。开发的峰高分布将用于对局部最大值的多次测试(尤其是在计算p值中),以检测嵌入非平稳性高斯噪音或非高斯噪音的信号。此外,研究人员将通过研究变化点与峰之间的联系来扩展线性模型结构变化检测的建议方法。该项目的开发将在具有国家优先级的领域应用中进行评估:表征和建模极端热事件和陆地表面变化。这项拟议的研究将从概率,统计,几何学和司法机构中整合跨学科工具,以发展理论的结果和统计方法,并将与诸如气候科学,环境科学和社会科学等相关学科造成协同作用。这一奖项反映了NSF的法定任务,并通过评估范围来反映出范围的范围。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Guofeng Cao其他文献

VGIS-AntiJitter: an effective framework for solving jitter problems in virtual geographic information systems
VGIS-AntiJitter:解决虚拟地理信息系统抖动问题的有效框架
  • DOI:
    10.1080/17538947.2011.601766
  • 发表时间:
    2013-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.1
  • 作者:
    Feixiong Luo;Ershun Zhong;Guofeng Cao;Ricardo Delgado Tellez;Pengqi Gao
  • 通讯作者:
    Pengqi Gao
A Method for Rapid Self-Calibration of Wearable Soft Strain Sensors
一种可穿戴软应变传感器快速自校准方法
  • DOI:
    10.1109/jsen.2021.3095875
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Yaqing Feng;Xiangyu Chen;Qingxun Wu;Guofeng Cao;David McCoul;Bo Huang;Jianwen Zhao
  • 通讯作者:
    Jianwen Zhao

Guofeng Cao的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Guofeng Cao', 18)}}的其他基金

Deep Learning in Geospatial Uncertainty Modeling
地理空间不确定性建模中的深度学习
  • 批准号:
    2026331
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

数智背景下的团队人力资本层级结构类型、团队协作过程与团队效能结果之间关系的研究
  • 批准号:
    72372084
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
    面上项目
在线医疗团队协作模式与绩效提升策略研究
  • 批准号:
    72371111
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    41 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向人机接触式协同作业的协作机器人交互控制方法研究
  • 批准号:
    62373044
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于数字孪生的颅颌面人机协作智能手术机器人关键技术研究
  • 批准号:
    82372548
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
A-型结晶抗性淀粉调控肠道细菌协作产丁酸机制研究
  • 批准号:
    32302064
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: ATD: Fast Algorithms and Novel Continuous-depth Graph Neural Networks for Threat Detection
合作研究:ATD:用于威胁检测的快速算法和新颖的连续深度图神经网络
  • 批准号:
    2219956
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: ATD: a-DMIT: a novel Distributed, MultI-channel, Topology-aware online monitoring framework of massive spatiotemporal data
合作研究:ATD:a-DMIT:一种新颖的分布式、多通道、拓扑感知的海量时空数据在线监测框架
  • 批准号:
    2220495
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Rapid Structure Recovery and Outlier Detection in Multidimensional Data
合作研究:ATD:多维数据中的快速结构恢复和异常值检测
  • 批准号:
    2319370
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Geospatial Modeling and Risk Mitigation for Human Movement Dynamics under Hurricane Threats
合作研究:ATD:飓风威胁下人类运动动力学的地理空间建​​模和风险缓解
  • 批准号:
    2319552
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Fast Algorithms and Novel Continuous-depth Graph Neural Networks for Threat Detection
合作研究:ATD:用于威胁检测的快速算法和新颖的连续深度图神经网络
  • 批准号:
    2219904
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了