基于深度学习的赤潮发生预报方法研究     

余璇  石绥祥  徐凌宇  王蕾 《海洋通报》2021,40(5)

赤潮作为海洋灾害,对海洋渔业、生态、经济,以及人类生产、生活造成了严重影响。一直以来,赤潮受到研究者的广泛关注,但由于它的形成机制比较复杂,使得赤潮预报极具挑战性。针对赤潮预报的研究问题,本文收集了厦门海域赤潮发生前后的海洋监测数据,结合皮尔逊相关系数、散布矩阵、复相关系数方法,分析多环境因子与赤潮发生多要素的关联情况,重点采用基于深度学习的LSTM与CNN融合方法,挖掘环境因子的时序依赖,发现序列数据的局部特征,对赤潮发生进行预报。在厦门一号和厦门二号数据集中,本方法在预报未来12 h内的赤潮情况时,RMSE、MAE误差分别达到0.521 8、0.504 3。通过协同对比模型进一步确定赤潮发生的预报概率,在两个数据集上的最终预报准确率分别为67.58%和63.49%。本研究为赤潮的分析预报提供了探索经验,证明了将深度学习方法应用于赤潮预报的可行性。  相似文献   

长江河口横沙东滩自然演变及工程影响   总被引：5，自引：0，他引：5  

桑永尧  虞志英  金镠 《海洋学研究》2003,21(3):14-23

横沙东滩(含横沙浅滩)是长江河口主要浅滩之一,在浅滩两侧(北港和北槽主槽)水流控制下,受浅滩横比降形成的过滩水流和较强的风浪作用影响,滩面长期以来少有淤涨。通过对1995～2002年的地形资料(吴淞基面)进行研究分析表明:从总体上看随着北港主槽向南岸进逼,造成横沙东滩窜沟西部到白条子沙之间的滩区北沿明显内凹;随着长江口深水航道治理双导堤工程的实施,在北导堤产生的堵汊、导流和拦沙的作用下,白条子沙至横沙东滩沟滩面出现微淤;而横沙东滩窜沟以东滩面难以淤高。采用促淤工程和就近吹泥上滩方式,增加横沙东滩的滩面高程以加快造地,从而达到既疏浚航道又增加湿地面积的双赢效果。  相似文献   

基于融合U-Net及ConvLSTM的海面高度异常预报方法研究     

周玮辰  韩震  张雪薇 《海洋通报》2021,40(4)

海面高度异常是反映海洋环境状况的主要变量之一。本文使用1993—2019年的融合月均海面高度异常数据,建立了基于深度学习的海面高度异常预测神经网络模型,提出了基于融合U型网络(U-Net)和卷积长短记忆网络(ConvLSTM)的中长期海面高度异常预报模型。在研究海域0.25°×0.25°的空间分辨率下,模型测试集预报结果的均方根误差和平均绝对误差分别为0.039 m和0.027 m,均优于全连接LSTM预报模型和ConvLSTM+CNN预报模型,为大中尺度的海面高度异常预报提供了新的方法。  相似文献   

新生代深海冷水碳酸盐泥丘成因及IODP 307航次初步研究结果   总被引：1，自引：1，他引：0  

李祥辉  陈云华  徐宝亮  Akihiro Kano 《地球科学进展》2007,22(7):666-672

记述了新生代深海冷水碳酸盐泥丘近期的9个重要研究事件;总结了冷水泥丘具有全球海洋(大陆斜坡为主)分布、形态各异、冷水枝状珊瑚构筑泥丘的特点;介绍了冷水泥丘形成的(地质流体渗流和微生物作用)内因及(海底牵引底流作用)外因两种主要观点.对2005年IODP 307航次实施的北大西洋Porcupine Seabight冷水泥丘大洋钻探工作初步成果进行了编译,公布了中国科学家在碳氧同位素方面的初步实验结果.实验结果显示上新世中期以来的2 Ma里冷水碳酸盐泥丘启动和发育过程中存在2次碳氧同位素偏移事件(Ⅰ和Ⅱ),碳氧同位素偏移事件Ⅰ与泥丘的启动相呼应,暗示北大西洋古海洋气候发生巨大变化,可能与北极冰盖极盛有关.  相似文献   

若尔盖与西秦岭地震反射岩石圈结构和盆山耦合   总被引：10，自引：0，他引：10       下载免费PDF全文

王海燕  高锐  马永生  朱铉  李秋生  匡朝阳  李朋武  卢占武 《地球物理学报》2007,50(2):472-481

松潘地块北缘的若尔盖盆地与西秦岭造山带相接触,构成青藏高原东北缘典型的新生代盆山构造.其岩石圈结构与深部构造关系,记录了青藏高原东北缘板块碰撞的深部过程,同时又关联着若尔盖盆地油气远景的评价.2004年秋冬季,我们完成了第一条跨越若尔盖盆地和西秦岭造山带的深地震反射剖面.整个剖面全长254 km,分5段完成,其中第2段剖面（简称SP04_2）横过盆山结合部位.SP04_2剖面首次揭示若尔盖盆地－西秦岭造山带盆山结合部位的岩石圈结构,发现了若尔盖盆地和西秦岭造山带下地壳均以北倾为主的强反射特征,提供出若尔盖盆地下地壳整体向西秦岭造山带俯冲的地震学证据,揭示了若尔盖盆地和西秦岭造山带在挤压构造体系下形成的深部构造关系.而近于平的Moho反射特征又反映出两者在造山后期经历了强烈的伸展作用.  相似文献   

使用纵波和横波走时层析成像研究菲律宾海板块西边缘带和南海地区的深部结构   总被引：12，自引：7，他引：5       下载免费PDF全文

瞿辰  周蕙兰  赵大鹏 《地球物理学报》2007,50(6):1757-1768

使用纵波震相及同台同源纵波和横波震相的走时资料及层析成像反演方法,分别给出了菲律宾海板块(PHP)和南海地区的纵波速度V_pf及同台同源的纵波和横波速度V_p和V_s结构. 结果表明,（1） PHP与欧亚板块(EUAP)的俯冲接触关系随地段而异,在琉球海沟,PHP向EUAP之下俯冲深达400 km;在台湾岛,EUAP先近陡直地俯冲到深度400 km,然后折向PHP之下达到660 km左右;在马尼拉海沟北段,俯冲板片几乎垂直达到660 km附近;在菲律宾海沟,PHP向EUAP之下的俯冲深度超过660 km．（2）南海地区之下是一个深达300～400 km的宽阔低速区,并且大致在莺琼海盆与700 km深处另一低速区曲折相通;在该宽阔低速区内部,有两个小而明显的低速区分别在海口火山和珠江口盆地下方．（3）对V_p和V_s及据其算出的容声速度V_b作分析发现,V_s和V_b的平均扰动量对深度的变化在一些深度范围内是反向的;年龄较大的太平洋板块俯冲体的V_s相对扰动量的平均值大于V_b的,而在较年轻的PHP俯冲体中则正好相反．  相似文献   

基于深度学习到时拾取自动构建长宁地震前震目录   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

赵明  唐淋  陈石  苏金蓉  张淼 《地球物理学报》2021,64(1):54-66

将深度学习到时拾取、震相关联技术与传统定位方法联系起来,构建一套连续波形自动化处理与地震目录自动构建流程,对于高效充分利用地震资料,提升微震检测能力具有十分重要的意义.我们应用最新发展的迁移学习震相识别技术、震相自动关联技术,对长宁Ms6.0地震震中附近21个台站震前半个月(6月1日-6月17日)的连续记录波形进行P、...  相似文献   

基于迁移学习方法的山东冷云冰晶特征分布研究     

王烁  朱文刚  张佃国  王洪  王文青  袁雅涵  高荣璐  刘泉 《气象》2024,50(6):733-745

为分析冷云中冰晶的分布特征,揭示冰晶增长演变机制,根据冰晶形状和尺度特征分为8类并进行标注,同时标注1类隔断栏进行数据质量控制,将9类标签图像整合并建立图像集,利用迁移学习VGGNet16方法进行识别训练,经训练模型分类准确率达98%。将模型应用到秋季冷云冰晶特征研究中,选取3次积层混合云和3次层状云降水过程,分析冰晶形状在不同温度区间的占比及冰晶谱变化特征,结果表明,温度通过影响冰晶基面与棱面的比值来决定冰晶初始形状分布,相同温度区间积层混合云内球状冰晶和线型冰晶占比高于层状云,低于-12℃后各类冰晶占比相对固定;积层混合云内线型冰晶直径集中在300~800 μm,冰晶谱呈多峰分布,聚合体直径大于600 μm,冰晶谱首尾两端浓度相当,球状冰晶直径集中在120～300 μm,冰晶谱呈单调下降趋势。  相似文献   

基于注意力机制与自适应时序分解的气温预报模型     

杨彬  马廷淮  黄学坚 《气象》2024,50(6):723-732

针对传统方法在捕捉气象序列长期依赖关系及泛化性能上的不足,提出了一种基于稀疏注意力与自适应时序分解的气温预报模型（ATFSAS）。该模型整体采用编码器 解码器架构,结合稀疏注意力机制以有效捕捉气象观测数据间的长期依赖性。为减少编码过程中造成的冗余,提出了一种信息蒸馏方法。通过结合多层解码器与自适应时序分解单元,逐步细化预报信号中的周期性和趋势性分量,实现了较为精准的气温预报。基于德国耶拿气象数据集,进行24 h精细化气温预报,其平均绝对误差为1.7108℃。基于中国地面气候资料日值数据集,进行中短期日平均气温预报和多地区单日平均气温预报,相比传统模型LSTM,ATFSAS模型预报结果的平均绝对误差分别提升了35.56%和23.66%。  相似文献   

基于机器学习的格点气温预报订正方法     

方鸿斌  王珊珊  王晓玲  谭江红  鲁礼炳 《气象》2024,50(1):103-114

使用2017年9月至2021年3月国家级业务化运行的智能网格实况分析产品和欧洲中期天气预报中心全球模式(EC)产品,根据湖北省的地理分布特征构建6个分区,采用基于LightGBM机器学习算法建立的气温预报方法,生成湖北省0.05°×0.05°格点气温预报产品。利用2021年4—9月的预报产品和格点实况资料进行检验,结果表明:基于机器学习的气温预报方法(MLT)取得了较好的预报效果,其在0～72 h时效内优于中央气象台下发的气温精细化指导预报(SCMOC)和EC产品;MLT在山区的误差较平原大,但山区的订正幅度大于平原,日最高气温的订正幅度大于日最低气温的订正幅度;4—9月MLT、SCMOC、EC产品的平均绝对误差(MAE)日变化都呈现了白天偏高、夜间偏低、午后凸起的单峰特征,MLT的MAE值较SCMOC和EC产品的更低,并且在转折性天气中仍具有优势;站点检验与格点检验结论一致,基于格点建模的气温预报产品对站点预报同样得到了订正。机器学习在格点气温的模式订正方面可以作为一个行之有效的手段。  相似文献