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基于原型校正时空网络的多步海表面高度时空预测
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作者 任甜 周圆 +2 位作者 程永存 陈克然 李硕士 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期840-852,共13页
海表面高度作为一项重要的海洋观测指标,对海洋生态系统和气候变化研究具有重要影响。传统基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的时空序列预测模型在更新记忆状态时,存在一个关键问题:旧的记忆状态会被立即刷新,模型无法有... 海表面高度作为一项重要的海洋观测指标,对海洋生态系统和气候变化研究具有重要影响。传统基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的时空序列预测模型在更新记忆状态时,存在一个关键问题:旧的记忆状态会被立即刷新,模型无法有效地保留时间序列的长期依赖关系和变化趋势。这导致在多步海洋预测中,模型无法充分挖掘时间域的重要特征,从而使预测误差随着预测步长的增加而严重累积。为解决这个问题,设计一种原型校正时空网络(prototype corrected spatiotemporal network,PCST-Net)来实现准确的端到端多步海表面高度时空预测。PCST-Net采用基于RNN的网络结构,并设计记忆状态更新(memory state update,MSU)单元作为模型的核心构建单元。MSU单元利用原型校正模块(prototype correction module,PCM)来学习海表面高度样本的原型特征,从而提取时间域中的关键信息,并校正当前时间步的海表面高度高维特征,有效缓解多步预测中的严重误差累积问题。此外,提出一种多步信息输入策略,使模型能够从更广泛的时间步长中获得更全面准确的上下文信息,进而提高预测性能。通过对热带太平洋日平均海表面高度异常(sea surface height anomaly,SSHA)数据的多步时空预测验证了所提出的模型。结果表明:PCST-Net模型对未来5 d多步SSHA时空预测的平均均方根误差、平均绝对误差和皮尔逊相关系数分别为0.634 cm、0.488 cm和0.995。研究表明,PCST-Net模型可以准确地预测SSHA的时空变化趋势,这为多步海表面高度时空预测模型提供了一种可行性方法。 展开更多
关键词 海洋预测 海表面高度 时空预测 深度学习 卫星遥感数据
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发展中国航天海洋遥感技术的建议 被引量:1
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作者 李淑菁 潘德炉 《航天返回与遥感》 2003年第1期43-47,共5页
20世纪 80年代末以来 ,中国就开始十分重视海洋遥感技术的发展 ,从 1987年起在FY - 1A卫星上就加上了海洋水色通道 ,发展到 2 0 0 2年发射了专门的海洋水色HY - 1A卫星 ;从地面的海洋反射率光谱仪的测量 ,发展到卫星上的水色、水温扫描... 20世纪 80年代末以来 ,中国就开始十分重视海洋遥感技术的发展 ,从 1987年起在FY - 1A卫星上就加上了海洋水色通道 ,发展到 2 0 0 2年发射了专门的海洋水色HY - 1A卫星 ;从地面的海洋反射率光谱仪的测量 ,发展到卫星上的水色、水温扫描仪 ;从简单的假彩色合成处理技术 ,发展到多要素、多功能的海洋要素提取和应用技术。总之 ,中国的海洋遥感技术在国际上已有了发言权和一席之地。但在以海洋卫星为主导的立体海洋监测体系 ,高精度分析与定量比测量 ,多平台监测数据同化和技术集成等方面与国际上先进国家比 ,还存在着差距。就以上方面的差距出发 ,文章最后提出了建立稳定运行的海洋卫星体系 ,必须从多方面入手 ,提高海洋遥感精度和开发同化技术研究的应用水平 ,提出了有效建议。 展开更多
关键词 中国 FY-1A卫星 航天海洋遥感技术 海洋卫星 海洋反射率光谱仪
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日本海海洋环境调查进展 被引量:2
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作者 张永垂 汪浩笛 +3 位作者 陈诗尧 王宁 杨霄 谭成伟 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2022年第2期92-101,共10页
重点回顾了俄罗斯、日本和韩国等周边国家早期开展的日本海海洋环境调查;简要回顾了20世纪90年代在日本海开展的多国联合调查及相关的代表性研究成果;介绍了在浮标、潜标、Argo等现场观测以及卫星遥感大面积观测能力不断提升的时代背景... 重点回顾了俄罗斯、日本和韩国等周边国家早期开展的日本海海洋环境调查;简要回顾了20世纪90年代在日本海开展的多国联合调查及相关的代表性研究成果;介绍了在浮标、潜标、Argo等现场观测以及卫星遥感大面积观测能力不断提升的时代背景下,日本海海洋调查研究取得的最新进展;最后,对我国如何在日本海开展海洋环境调查提出建议。 展开更多
关键词 日本海 海洋调查 现场观测 卫星遥感
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2008年冬季台湾海峡及其邻近海域QuikSCAT卫星遥感风场的检验及应用分析 被引量:24
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作者 陈剑桥 《台湾海峡》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期158-164,共7页
采用布放在台湾海峡及其邻近海域的2个浮标对2008年冬季(2008年12月至2009年2月)QuikSCAT卫星遥感观测的风场资料进行了检验.结果表明,这两者风速的相关系数为0.93,平均偏差为-0.03 m/s,均方根误差为1.10 m/s,平均绝对误差为1.54 m/s... 采用布放在台湾海峡及其邻近海域的2个浮标对2008年冬季(2008年12月至2009年2月)QuikSCAT卫星遥感观测的风场资料进行了检验.结果表明,这两者风速的相关系数为0.93,平均偏差为-0.03 m/s,均方根误差为1.10 m/s,平均绝对误差为1.54 m/s;风向平均偏差为-9.53°,均方根误差为22.83°,平均绝对误差为33.84.°这表明QuikSCAT卫星遥感风场资料在台湾海峡及其邻近海域冬季风观测中具有很高的适用性.本文利用2008年冬季QuikSCAT卫星遥感的平均风速场,分析了在"狭管效应"影响下台湾海峡及其邻近海域的风速特征.结果显示其平均风速具有3个基本特征:(1)台湾海峡中部存在着明显高于附近其他海域的高风速区,平均风速高出1~4m/s,风速高值区更贴近海峡东岸.(2)台湾海峡南部平均风速大于北部.(3)台湾岛东北角和西南角各有一个风速低值区.结合对2009年2月15~18日一次冷空气大风过程的分析发现,风速越大台湾海峡"狭管效应"越明显. 展开更多
关键词 海洋气象学 海面风 QuikSCAT卫星遥感风速 浮标 检验 狭管效应 台湾海峡
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中国综合气象观测系统的业务发展
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作者 张鹏 李锐 +30 位作者 赵坤 王东晓 王劲松 雷勇 夏祥鳌 咸迪 陈玉宝 吴蕾 赵培涛 郭启云 杨荣康 李翠娜 颜鹏 刘超 王鑫 桂华侨 刘磊 关敏 黄浩 何建新 刘黎平 王宾宾 孙业乐 王一楠 黄勇 胡雯 李柏 王自发 马耀明 刘建国 傅云飞 《气象学报》 2025年第3期729-760,共32页
气象观测技术是现代气象科学的基石,推动了学科的发展和业务的进步。20世纪20年代,在中国近代气象科学形成初期,老一辈气象学家就提出了“谋气象学术之进步与测候事业之发展”的中国气象学会宗旨。中国气象观测系统经历了从无到有、从... 气象观测技术是现代气象科学的基石,推动了学科的发展和业务的进步。20世纪20年代,在中国近代气象科学形成初期,老一辈气象学家就提出了“谋气象学术之进步与测候事业之发展”的中国气象学会宗旨。中国气象观测系统经历了从无到有、从人工到自动化、从地面到空间的跨越式发展,已经形成了较为完善的地面观测、高空探测、卫星遥感等多元化的业务观测体系。在这个过程中,科学技术的进步推动了气象观测的不断发展,使得天气预报的准确率和及时性得到了显著提高。从地面气象观测、高空气象探测、海洋气象观测、空间天气观测、天气雷达、气象卫星、地基和空基遥感系统等7个方面概述中国气象观测系统业务的发展历程、现状以及未来的发展趋势。气象观测试验作为气象探测技术发展、探测方法研究、探测装备体系建设的重要创新驱动力在中国观测系统升级换代中发挥了重要的先导和技术支撑作用。概要介绍了中国多源综合观测与大型试验情况。气象观测系统不仅仅是对现有工程技术的应用,更是一个充满未知科学问题、技术挑战和应用领域发展的学科分支。随着观测技术的更新换代,更高精度的传感器和更先进的遥感设备的应用,中国现有的观测设备需要不断更新以保持技术的前沿性和数据的准确性。气象观测系统正在朝着智能化、立体化和全球化的方向发展,大数据、人工智能、量子科技等前沿技术将在未来气象观测系统发展中扮演重要的角色。 展开更多
关键词 综合气象观测 业务发展 地面气象观测 高空气象探测 海洋气象观测 空间天气观测 天气雷达 气象卫星 地基 和空基遥感系统 多源综合观测与大型试验
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