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
2024年11月7日,全省科学技术奖励大会在南京召开,隆重表彰2023年度江苏省科学技术奖获奖单位(集体)、企业和个人。省委书记信 这是一场深入人心的宣讲,遍及祖国大江南北。 在这支宣讲队伍里,有功勋英雄、时代楷模、两院院士、最美教师……100余名专家组建宣讲团,奔赴全国各地为高校学生讲述革命战争故事、建设发展故事、改革开放故事、奋 办好学前教育、实现幼有所育,关系亿万儿童健康成长,关系千家万户的切身利益,关系国家和民族的未来。在以中国式现代化全面推进教育强国建设的新征程上,颁布学前教育法,标志着学前教育进入“有专门 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 梁丹)为不断满足人民群众对普及、普惠、安全和优质的学前教育的美好期待,北京大学医学部幼儿园承办清河街道安宁庄东路1号A33基础教育用地项目配套幼儿园,建立 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 魏海政 通讯员 王胜利 胡勇)11月11日上午,山东省泰安市东平县旧县乡中心学校一名学生家长饱含感激之情,将一面写有“关爱生命施援手,全家不忘救命恩”的锦旗,送 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 周洪松 通讯员 李艳 张霄 蒋钰皓)一句句质朴的话语、一个个感人的故事、一段段震撼的人生感悟,不时激起在场学子的阵阵掌声……日前,河北省“劳模工匠进校园” 。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
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
下一篇: 电子发射超快动力学测量原理研究获进展