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“2024年中國地理科學(xué)十大研究進(jìn)展”入選成果公示
日前，經(jīng)過中國地理學(xué)會會士和常務(wù)理事及本會所[詳細(xì)]
遙感數(shù)據(jù)重構(gòu)領(lǐng)域取得突破！
2024年07月11日 13:42:42
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：7853
近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(LTO)唐世林團(tuán)隊(duì)在遙感數(shù)據(jù)重構(gòu)研究方面取得新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了南海多源遙感高分辨率海表葉綠素逐日產(chǎn)品的精準(zhǔn)重構(gòu)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)在監(jiān)測海表葉綠素濃度時(shí)，常因天氣條件惡劣、衛(wèi)星傳感器運(yùn)行故障等因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)大量缺失，這些無規(guī)律的數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重制約了衛(wèi)星數(shù)據(jù)在海洋科學(xué)研究和應(yīng)用中的有效性和可靠性。
近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(LTO)唐世林團(tuán)隊(duì)在遙感數(shù)據(jù)重構(gòu)研究方面取得新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了南海多源遙感高分辨率海表葉綠素逐日產(chǎn)品的精準(zhǔn)重構(gòu)。
唐世林團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地結(jié)合了最優(yōu)插值(OI)方法和深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)框架(SwinUnet)，開發(fā)出了一種名為OI-SwinUnet的深度學(xué)習(xí)模型。該模型巧妙融合了衛(wèi)星觀測與現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)，通過最優(yōu)插值方法利用空間鄰域信息，同時(shí)借助SwinUnet的強(qiáng)大多尺度特征學(xué)習(xí)能力，對長時(shí)間序列的遙感觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和重構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)了對缺失葉綠素a濃度數(shù)據(jù)的高精度恢復(fù)。
基于這一創(chuàng)新方法，研究團(tuán)隊(duì)成功生成了南海區(qū)域逐日1km分辨率的海表葉綠素產(chǎn)品。這一產(chǎn)品不僅展示了南海季節(jié)尺度的海表葉綠素a時(shí)空變化規(guī)律，還能夠精準(zhǔn)捕捉天氣尺度下海洋現(xiàn)象的快速變化過程，為科學(xué)家進(jìn)一步探究南海多尺度動力過程的生態(tài)效應(yīng)提供了寶貴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
唐世林團(tuán)隊(duì)的這一研究成果，不僅是對現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)的一次重大突破，更是對推動海洋科學(xué)研究、提升海洋環(huán)境監(jiān)測能力具有重要意義。通過精準(zhǔn)重構(gòu)的逐日海表葉綠素產(chǎn)品，研究人員能夠更全面地理解海洋生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化，為海洋資源的可持續(xù)利用、海洋環(huán)境的保護(hù)與治理提供科學(xué)依據(jù)。
該研究工作得到了廣東省特支計(jì)劃項(xiàng)目和南海海洋所自主部署項(xiàng)目等的大力支持，充分展示了科研合作與資源整合在推動科技創(chuàng)新中的重要作用。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的持續(xù)拓展，相信這一研究成果將在海洋科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
相關(guān)研究發(fā)表在期刊Earth System Science Data上，副研究員葉海彬?yàn)檎撐牡谝蛔髡?，研究員唐世林為通訊作者，合作者包括自然資源部南海預(yù)報(bào)減災(zāi)中心正高級工程師楊超宇，LTO副研究員董園和研究員陳楚群。
(資料來源：南海海洋研究所)
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