遙感數(shù)據(jù)重構(gòu)領(lǐng)域取得突破！
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)在監(jiān)測海表葉綠素濃度時，常因天氣條件惡劣、衛(wèi)星傳感器運行故障等因素導(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)境國家重點實驗室(LTO)唐世林團(tuán)隊在遙感數(shù)據(jù)重構(gòu)研究方面取得新進(jìn)展，實現(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，同時借助SwinUnet的強大多尺度特征學(xué)習(xí)能力，對長時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劃項目和南海海洋所自主部署項目等的大力支持，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，副研究員葉海彬為論文第一作者，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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