中国海洋大学在人工智能气象和海洋环境预报领域取得重要进展！

中国海洋大学信息科学与工程学部张巍教授和董军宇教授团队在ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing和IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing等 TOP 期刊上发表了系列人工智能天气雷达补全的研究论文。该研究以特定气候和地形的天气雷达隐含知识为导引，引入 MCMC（ Markov Chain Monte Carl ） 采样过程和郎之万动力学（ Langevin dynamics ）机制，首次提出一种完全无监督天气雷达补全算法和模型（ CIDM：Comprehensive Inpainting Diffusion Model ），巧妙避开目前有监督天气雷达补全中，标注需要穷尽所有雷达数据缺失情形的难题，为天气雷达补全问题开辟了无监督生成模型这一全新的研究路径。

图1 CIDM模型结构示意图

图2 极端缺失情形下CIDM和其他算法雷达补全对比

该研究在人才培养方面作出了有益探索，2022级计算机科学技术专业硕士研究生张新宇在团队导师指导下，在雷达补全研究中作出重要贡献，以第二作者和同等贡献者身份参与撰写两篇TOP期刊论文。参与该研究的还有国家海洋环境预报中心宋晓姜研究员、逄仁波研究员、青岛海洋气象研究院金铸玉等。

2023年以来，张巍教授和董军宇教授团队在人工智能气象和海洋环境预报大模型上取得一系列成果：多任务学习解决单一模型同时订正整个西北太平洋风场方向和模值难题；提出动态像素开关损失函数（Pixel-Switch Loss Function）解决有效波高大值订正难题；提出像素预报网络（Pixel-CRN）解决强对流样本稀缺下临近预报难题。在青岛人工智能中心（AICC）的国产自主昇腾100P算力平台和昇思生态上，构建了全国产自主的琅琊泊气象海洋环境预报大模型并获得华为认证（编号：E202212825）。被Marktechpost等国际知名AI新闻和评论平台追踪报道。信息科学与工程学部韩雷教授，Colorado State University的Haonan Chen，University of Portsmouth的Hui Yu等学者参与相关研究。上述研究得到多项国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。

相关论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2025.02.001

https://doi.org/10.1109/JSTARS.2024.3400407

https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2022.106586

https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2023.102289

https://doi.org/10.1109/TGRS.2023.3267976

• 信息来源：中国海洋大学官网 信息科学与工程学部 作者：徐君岭。

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