基于双流模型的中尺度涡三维次表层结构反演方法及系统
申请人信息
- 申请人:山东省计算中心(国家超级计算济南中心)
- 申请人地址:250000 山东省济南市历下区科院路19号
- 发明人: 山东省计算中心(国家超级计算济南中心)
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于双流模型的中尺度涡三维次表层结构反演方法及系统 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311638586.X |
| 申请日 | 2023/12/4 |
| 公告号 | CN117350171B |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | G06F30/27 |
| 权利人 | 山东省计算中心(国家超级计算济南中心) |
| 发明人 | 霍吉东; 耿丽婷; 刘光亮; 赵志刚; 李传涛; 王春晓; 李响; 张俭 |
| 地址 | 山东省济南市历下区科院路19号 |
摘要文本
本发明提出了基于双流模型的中尺度涡三维次表层结构反演方法及系统,涉及深度学习与海洋反演交叉领域,通过卫星采集待反演的中尺度涡海表面信息;将中尺度涡海表面信息输入到训练好的双流模型中,反演出中尺度涡不同深度下的温度结果,得到中尺度涡次表层温度剖图;其中,所述双流模型引入Triplet attention注意力机制,采用三分支结构融合通道注意力和空间注意力进行跨维度交互;本发明采用双流模型实现中尺度涡次表层结构反演,发掘海表面参数间的数据关联,分别建立不同参数与次表层温度的关系模型,融合多源信息特征关系,实现特征融合,有效融合了多源数据,提升了反演效果。
专利主权项内容
1.基于双流模型的中尺度涡三维次表层结构反演方法,其特征在于,包括:通过卫星采集待反演的中尺度涡海表面信息,包括海表面温度和海表面高度;将中尺度涡海表面信息输入到训练好的双流模型中,反演出中尺度涡不同深度下的温度结果,得到中尺度涡次表层温度剖图;其中,所述双流模型引入Triplet attention注意力机制,采用三分支结构融合通道注意力和空间注意力进行跨维度交互,第一分支建立H维度与W维度之间的特征交互,第二分支建立C维度和W维度的特征交互,第三分支建立H维度和C维度的特征交互;所述双流模型,采用编码-解码结构,编码阶段用于海表面温度和海表面高度的特征提取,解码阶段用于特征融合;所述编码阶段,以海表面温度和海表面高度为输入,分别探究海表面温度、海表面高度与次表层温度的关系;在海表面高度、海表面温度进行特征提取的同时,考虑到中尺度涡具备复杂非线性特征,其海表面高度信息与海表面温度信息存在必然联系,为融合SSH和SST的关系特征,构建数据特征融合网络,同时利用跳跃连接降低过拟合风险;所述解码阶段,融合编码阶段每层的特征输出的同时,利用反卷积实现分辨率的恢复;所述双流模型,以构建的中尺度涡次表层结构反演样本库作为训练数据集进行训练;其中,以中尺度涡时间、涡心坐标位置对应的海表面信息作为输入参数,以中尺度涡时间、涡心坐标位置对应的次表层温度数据作为标签,构建所述的中尺度涡次表层结构反演样本库。