海冰边缘区是密集海冰与开阔海洋之间的过渡带,是极地海洋最活跃、最复杂的区域之一。这里的海洋涡旋深刻影响了海冰的分布和演变,以及海-气系统的物质和能量通量,是研究极地多尺度动力学和热力学过程的关键要素。由于缺乏稳健、高效的涡旋检测算法和长时序、大范围的涡旋数据集,相关研究长期以来难以从统计学视角系统刻画海冰边缘区涡旋的特征规律,也难以深入评估其在极地环境变化中的作用机制。星载合成孔径雷达(SAR)具备全天时、全天候的高分辨率二维成像能力,是海冰边缘区涡旋观测的有力数据源。
近日,中国科学院海洋研究所在北极东格陵兰海冰边缘区涡旋自动识别和特征分析方面取得新进展。研究基于YOLO目标检测算法,开发了面向双极化Sentinel-1 SAR影像的海冰边缘区涡旋检测模型MIZ-EDYOLO,创新性地实现了涡旋目标自动定位、分类及涡旋参数一体化提取。
研究利用1300余景Sentinel-1 SAR影像构建模型训练和评估数据集,针对海冰边缘区复杂场景和多尺度、多形态涡旋特征对模型进行适用性改进:设计新的特征提取模块;引入部分自注意模块,采用类别加权的评价指标等有效提高模型整体性能。结果表明,模型在测试集上取得了约80%的平均精度,在全景SAR图像检测中表现良好,满足业务化与科研应用需求。
研究将模型应用于2018年—2023年东格陵兰海冰边缘区Sentinel-1A SAR影像,构建了首个基于单星多年连续、稳定观测的海冰边缘区涡旋数据集,并据此分析了该区域涡旋的时空分布和统计特征,发现涡旋高发区与流场活动强烈区及地形效应显著区密切相关;月平均涡旋数量和尺寸受海冰边缘区季节性演变调控;气旋涡和反气旋涡存在显著的特征不对称,与二者的旋转动力学特征及上覆浮冰的运动响应差异有关。
该研究开发了一套高效、可扩展的海冰边缘区涡旋自动识别框架,并构建了长时序大范围的海冰边缘区涡旋数据集,为极地海洋多尺度过程研究提供了重要的技术支撑与数据基础。
相关研究成果发表于Remote Sensing of Environment。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。
论文链接
东格陵兰海冰边缘区不同季节Sentinel-1 SAR影像中涡旋检测结果示例(红框:反气旋涡,蓝框:气旋涡)
基于2018年—2023年Sentinel-1A连续、稳定观测的东格陵兰海冰边缘区涡旋1°×1°网格空间分布
中新网香港11月11日电(记者魏华都)“中银香港科技创新奖2024”于11日揭晓,香港5大领域学者获奖。香港科技创新联盟主席、 近年来,笔者先后在北京、江苏、山东、陕西、河南、黑龙江、云南等地多所重点高中进行复习课教学指导,与相关学校高三年级的各学科教师就课堂观察情况进行座谈交流。笔者发现,不少复习课都一 11月14日,第九届安徽省智慧家设计集成职业技能竞赛信息通信网络终端维修员赛项在芜湖市繁昌区芜湖机械工程学校开赛,来自安徽省各地近20名职教学生参加了学生组比赛。近年来,安徽省高度重视职业 对住宿在校的学生来说,特别是留守学生,最缺的就是陪伴。在湖北省襄阳市谷城县一所乡镇学校,为了让初中生在校能安心睡觉、吃饭和学习,校长每天都坚持陪餐、陪寝,和学生住在一栋宿舍楼,尽可能地陪在 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 魏海政 通讯员 田沛佩 傅振国)11月14日,学术期刊《自然》(Nature)以研究长文(Article)在线发表了山东大学威海前沿交叉科学研究院团队与国外科学家的最新合作成果 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 陈欣然)11月6日,2024年全国精细化工行业产教融合共同体年度会议暨“校企对接”交流会在天津召开。本次大会由中国化工教育协会指导,天津职业大学主办,天津大学 。本文链接:北极东格陵兰海冰边缘区涡旋研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-2347-0.html
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