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如何发现多要素海洋环境时序数据中蕴含的由自然现象导致的异常模式,进而实现对海洋事件发生的有效预测,是一个亟待解决的问题。本文提出了一种面向海洋环境时序数据异常模式挖掘的多视图协同可视分析方法,首先计算出多要素数据间的相似性矩阵,通过多维标度法(Multi-Dimensional Scaling, MDS)投影降维,将投影结果通过密度聚类（Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise, DBSCAN）生成时序MDS聚类视图,表达多要素数据的时序特征,用于发现多要素叠加后的异常模式;其次,再基于相似性矩阵计算每个要素熵值,生成与时序MDS聚类视图对应的多要素信息熵视图,表达每个要素在时序上的不确定性,用于确定不同要素对异常模式的贡献度;最后,针对异常模式,提供由对应原始数据投影生成的焦点平行坐标视图,进一步的分析要素之间的相关性强弱和数据内部具体的变化趋势。将本文方法应用于东山台站（23.9N、117.5E）、遮浪台站（22.6N、115.5E）附近海洋数据,发现数据由台风造成的异常模式和要素之间的相关性,证明本文提出的多视图可视分析方法的有效性,方法具备发现多要素时序数据蕴含的异常模式的能力。 相似文献
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对海洋数据进行挖掘能够有效地预测海洋灾害事件。海洋监测数据具有时序长、间隔短、多要素间强关联的特点，对长时间序列进行直接分析挖掘速度慢、效率低，现有方法大多采用符号化时间序列方法，但可能导致部分信息丢失且破坏
要素间的关联性。本文定义了时间序列 motif，用于发现时间序列中重复出现的，先前未知的局部信息，解决了符号化导致的信息丢失的问题，实现了时间序列 motif 的精确快速提取。通过构建 motif 规则树，实现了海洋多要素时间序列间强关联规则的挖掘。最后，给出关联规则评价参数，同随机游走数据对比后，证明了本文方法的有效性。 相似文献
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海洋观测预报数据信息是地方经济建设和社会发展重要基础数据之一,由于其数据源与信息源分布于多个不同网络中,且存储与展示形式各异,一直难以被统一集成和很好地应用。从分析海洋观测预报业务数据源与信息源入手,应用目前成熟的网络技术和数据库技术,对海洋观测预报数据信息集成中的若干问题进行深入研究,从而提出并实践了从网络集成、数据集成、知识集成到应用集成的一整套海洋观测预报数据集成的技术框架和方法体系,继而开展基于多源异构数据与信息集成的海洋观测预报服务系统研究,为海洋观测预报数据信息集成的实践过程提供方法支持。 相似文献
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针对传统人工神经网络对叶绿素a浓度预测存在训练速度慢、收敛精度低、易陷入局部最优，尤其是无法灵活的利用任意长度的历史信息对叶绿素a浓度进行预测等问题，本文根据海洋各要素与叶绿素a浓度之间的长短期依赖程度，对叶绿素a浓度与各要素间的关系进行界定，分别将各要素与叶绿素a浓度之间的长期依赖关系与短期依赖关系分割开来，并且在长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络模型的基础上构建融合的LSTM预测模型，模型中的长期依赖关系与短期依赖关系分别使用不同的神经元，最终在模型的最上层进行长短期融合。本文选取三都澳站位的连续监测资料作为实验数据，实验结果表明本文构建的模型不仅具有训练误差下降快的优点，与其他3种经典的神经网络模型相比，预测精度也有显著提高。 相似文献
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本文提出一种保持局域特征的多源海冰图像融合方法，并在此基础上进行海冰分类。本文提出的多源海冰图像融合方法包括保持空间局域融合和保持特征局域融合两方面。首先，通过学习得到投影矩阵和相似矩阵。投影矩阵将多源像素进行投影变换，得到保留像素空间局域特性的融合向量。相似矩阵度量像素特征间的相似性，通过拉普拉斯特征分解，得到保留像素特征局域相似性的融合向量。然后，将空间融合向量和特征融合向量进行像素综合，得到融合图像。在此基础上，本文设计一种滑动集成分类方法进行融合图像像素分类。提出的分类方法利用滑动集成的特点，在分类时增强刻画了海冰局域特性。由于本文的保持局域融合框架不仅刻画了海冰在物理空间中的邻接关系，而且考虑不同海冰类型的特征关系，因此其在多源图像（多光谱和合成孔径雷达（SAR）图像）的海冰分类任务中表现优异。实验结果表明本文提出的基于保持局域特征融合的多源海冰图像分类方法有效提升了海冰分类精度。 相似文献
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随着各类探测设备及计算模拟的发展,科学研究进入第四范式"数据密集型发现",海洋领域亦已进入大数据时代,各类海洋大数据应用技术也成为海洋科学研究的关注焦点。本文从海洋大数据的产生到海洋大数据应用整个链条进行探讨。首先对海洋大数据的定义及特征进行了讨论;其次从技术方面,从多源感知与探测、存储与管理、分析挖掘、可视化角度对海洋大数据应用技术研究的基础和研究现状进行分析,最后从实践方面,对相关技术研究的应用现状及应用前景进行了说明,为海洋科学及技术研究发展提供重要参考依据。 相似文献
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以低功耗、多参数、安全可靠为设计目标,提出一种基于北斗卫星通信的海洋多要素观测系统设计。设计以嵌入式微控制器STM32F103RET6为核心,实现以漂流浮标为载体的海洋环境噪声测量,同时实现对海洋气温、气压、风速、风向及表层海温的多要素观测;以可充电锂电池组和太阳能电池板组合方式供电,同时进行必要的电源管理,有效提高漂流浮标的工作寿命;采用我国自主知识产权的北斗系统进行定位及双向通信,安全性高。实验表明,基于北斗通信的海洋多要素观测系统设计具有可行性,满足低功耗、多参数、安全可靠的设计要求,为以表面漂流浮标为载体的海洋多要素数据采集控制提供新的硬件设计方法。 相似文献
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深水多波束声呐测深数据精度评估 总被引：1，自引：0，他引：1
多波束测深精度评估是水深测量质量控制的重要方面,静态精度评估与交叉测线动态精度评估能够从不同角度表征测深精度,估计测量样本的综合误差。在实际调查作业过程中,由于缺少水深真值,在进行精度估计时缺少可操作性。本文利用Kongsberg EM120型深水多波束系统的测深数据,基于某一区域的重复测量数据,应用中央波束的水深数据进行静态精度分析;通过引入网格化方法,进行动态水深精度评估分析,并通过偏差分析揭示测量样本的误差分布特征。结果表明,中央波束水深数据静态精度评估与基于网格化方法的动态精度评估具有实际可操作性,其结果能够有效估计测深的综合误差;重复测量数据的偏差分析能够有效展示误差的分布特征。 相似文献
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随着海洋监测技术的发展，多源、异构、多维的海洋数据成指数激增。当前用于海洋数据的插值技术存在处理速度慢、读取效率低等问题，难以满足数据处理的需要。针对具有空间分布特性的海洋矢量数据，本文旨在研究一种高效的插值方法，首先基于Moran’s I对矢量数据进行空间相关性分析，根据数据间的聚类程度对数据集进行冗余度处理，然后基于Cressman插值算法对处理后的矢量数据进行插值展示。最后，以某区域的流场数据进行仿真，验证了基于Cressman插值优化算法的合理性和可行性。 相似文献
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“多规合一”的海洋空间规划体系设计初步研究 总被引：2，自引：0，他引：2
本文分析了我国海洋空间规划中存在的矛盾,即规划内容重叠,规划部门盘根错节和空间事权分散。究其根源,在于各规划间存在技术障碍,规划体系不成熟以及缺乏与陆域规划的衔接。海洋空间规划"多规合一"的关键在于理清规划层级之间、规划主体之间、海洋空间规划与其他涉海规划之间的关系,并据此提出了"一个市县,一本规划、一张蓝图、一个平台、一套制度"的总体构想,以及目标战略融合、数据与标准融合、规划范围与规划期的融合、规划与政策融合、主体部门融合的建议。 相似文献
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利用微区XRF技术的大洋固体矿产成分快速无损检测 总被引：1，自引：0，他引：1
深海固体矿产主要由铁锰结核、富钴结壳和多金属热液硫化物组成,元素在矿产中原位的分布和含量,对了解矿物成因、品位以及评估其经济价值有重要指示作用。本研究利用微区XRF分析技术对铁锰结核、富钴结壳、热液硫化物3种大洋类型矿产样品,进行高分辨、原位和无损的多元素空间分布检测,结果显示了不同元素在3种类型矿物中的空间分布特征。通过对测试数据进一步处理和优化成图流程,可以获得特定元素在矿物中半定量分布图,并对不同元素在矿物空间分布的差异性和相关性进行对比分析,从而建立一种肉眼可见的测试大洋矿产资源样品中元素原位分布的新方法。 相似文献
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The determination of trace amounts of inorganic elements by electrothermal atomic absorption spectrophotometry (ETA-AAS) or inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) suffers from some kinds of interference due to the inorganic fraction of the matrix of many environmental samples. The ratio between a major matrix element and the analyzed trace element plays an important role in the spectrochemical behaviour of the latter. The resulting enhancing or depressing effect also gives rise to severe faults when the well known standard addition method (SAM) is used. The present work shows the interactions due to the presence of elements such as calcium, sodium, potassium, magnesium and iron during the spectrochemical determinations of trace amounts of cadmium in marine mussels. A possible liquid anion exchange extraction is suggested for the analysis of cadmium by ETA-AAS. 相似文献
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海表面温度预报在海洋相关领域具有重要的实用价值,随着遥感信息采集技术的不断发展和完善,区域内海表面温度数据采集的完整性得到了保障。现今大多数方法在预报海表面温度时,只考虑了海表面温度的时间相关性,并未利用其空间相关性,使得预报精度受到限制。针对该问题,本文将区域内每天的海表面温度数据作为一个矩阵输入模型,便于时间和空间信息的提取,并提出了CA-ConvLSTM模型来预报海表面温度。该模型首先利用卷积层对海表面温度矩阵进行局部特征提取,然后通过注意力模型为矩阵序列分配权重,将权重与矩阵序列对应相乘得到加权特征序列,最后,利用ConvLSTM进行预报,获得未来一天或五天内的海表面温度。通过实验确定模型的结构、输入尺寸和k值,再将CA-ConvLSTM与SVR、LSTM和ConvLSTM进行对比。实验结果表明:CA-ConvLSTM的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和预报精度(Prediction Accuracy,PACC)指标均要优于其他三种预报方法,验证了本文方法的有效性。 相似文献
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为促进海洋信息的共享和应用,充分发挥海量数据的价值,满足各类用户对海洋信息的浏览和应用需求,文章利用ArcGIS for Server软件平台的相关模块,构建基于WebGIS的海洋信息共享发布系统平台。该系统平台汇总海洋功能区划、海洋环境保护规划、海洋生态红线和海洋公园分布、海域使用现状以及航拍遥感影像等海洋信息,以GIS专题地图的形式通过互联网发布和共享,具有地图操作、地图查询、空间分析、制图、出图打印和数据更新6大功能,用户可随时随地在各种平台客户端访问和浏览。 相似文献
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海洋环境要素客观分析图绘制的若干问题 总被引：2，自引：0，他引：2
根据海洋环境资料空间分布的特点,使用Surfer中三角形线性插值法与样条平滑的组合能够比较准确地绘制单航次数据资料的客观分析图。对于累年多源资料,为了较好地解决海洋环境场的各向异性和资料空间分布不均匀性的问题,在Carter(1987)发展的客观分析统计模型的基础上,采用不同的搜索域进行客观分析,取得了良好效果。另外,Kriging方法用于海洋绘图时,在跃层和锋面处容易出现“鼓肚”现象,不能很好地反映浅海区潮混合导致的均匀层,应用时需加以注意。 相似文献
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在分析海洋环境标量场要素数据特点,了解常规的海洋环境要素分析和可视化表达方式的基础上,对在三维球体模型上实现海洋标量场要素时空分析和可视化表达的方法和技术进行了研究.提出了海洋标量场要素数据的三维空间数据模型,以此为基础利用VC与Open GL技术实现纹理数据的实时绘制,并采用基于对象的方法在三维球体上对其进行可视化表达,实现了真正意义上基于地球球体模型的海洋标量场要素的可视化.该基于球体的可视化方式能更好地表现研究对象的区域特点,特别是在进行大范围区域乃至全球性研究时更具优势.同时,通过按需进行数据抽取,系统在数据加载效率与数据承载总量上都有所提高,在＂数字海洋＂原型系统中目前已经加载了全球范围多个精度的温度、盐度、密度、声速等标量场数据,并实现了业务化运行. 相似文献