《海况预报》| 基于多模态数据融合的改进中尺度涡检测模型

基于多模态数据融合的改进中尺度涡检测模型

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读书小笔记

作者：李忠伟1 刘格格2 李永1 徐斌2 宫凯旋1

单位：1. 中国石油大学(华东)海洋空间与信息学院, 山东 青岛 266400;
2. 中国石油大学(华东)青岛软件学院, 计算机科学与技术学院, 山东 青岛 266400

分类号：P731.2

出版年·卷·期（页码）：2024·41·第二期（53-62）

摘要：提出一种基于多模态数据融合的改进中尺度涡检测模型。该模型以海平面高度数据为基础,首次将融合表层海温数据扩展为融合多深度层海温数据;将海温数据的深度层作为通道,嵌入通道注意力机制,使得模型能够关注于海水温度数据中最具有区分度的深度层;模型在编码及解码过程中采用残差学习单元,在加深网络深度的同时,更好地拟合激活函数,缓解训练问题,以提高模型的检测准确率。以中国南海部分海域为例开展实验验证,结果表明该中尺度涡检测模型准确率达到93.62 %,模型具备有效性和可靠性。

关键词：中尺度涡 多模态数据 通道注意力 残差学习单元 深度学习

Abstract：In this paper, an improved mesoscale eddy detection model based on multimodal data fusion is proposed. On the basis of sea level height data, the model extends the sea surface temperature fusion method into multi-depth ocean temperature fusion method for the first time. Taking the depth layer of ocean temperature data as a channel with channel attention mechanism, the model can focus on the depth layer with the most distinguishing degree in ocean temperature data. Residual learning unit is used in the encoding and decoding processes to improve the detection accuracy of the model, which not only deepen the depth of the network, but also better fit the activation function and alleviate the training problem. Utilizing the model in the South China Sea mesoscale eddy detection shows that the accuracy rate of the mesoscale eddy detection reaches 93.62 %. The effective and reliable results suggest that the model can provide a new and reasonable idea for the research of mesoscale eddy detection.

Key words：mesoscale eddy; multimodal data; efficient channel attention; residual learning unit; deep learning

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未来两天海洋环境预报

预计明天，

渤海、黄海有1到1.5米的轻浪到中浪；

东海北部有1.5到2.2米的中浪区；

东海南部、钓鱼岛附近海域有2.6到3.6米的大浪区；

台湾海峡、台湾以东洋面有2到3米的中浪到大浪区；

巴士海峡、南海东北部有1.7到2.5米的中浪到大浪区；

南海西北部、中部、南部有1.3到1.8米的中浪；

北部湾有1.3到1.8米的中浪。

预计后天，

东海南部、钓鱼岛附近海域、台湾海峡、台湾以东洋面的大浪区维持，浪高2到3米。

5月27~31日西北太平洋海浪数值预报

美丽海岛海域海况

预计明天，

钓鱼岛附近海域有3米的大浪，大陈岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛附近海域有2.1~2.4米的中浪，以上海岛都不适宜乘船出行和海岛游玩；

东极岛、普陀山、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、南澳岛附近海域有2米的中浪，嵊泗列岛、岱山岛、三都岛、万山群岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁附近海域有1.3~1.5米的中浪，较适宜乘船出行和海岛游玩；

我国其他美丽海岛附近海域都是轻浪，海况不错，非常适宜乘船出行和海岛游玩。

美丽海岛是指以下的35个海岛：

觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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