| 基于Multiloss-SAM-ConvLSTM的北极航道独立海冰运动预测 |
| |
| 引用本文： | 郑付强,匡定波,胡勇,巩彩兰,黄硕.基于Multiloss-SAM-ConvLSTM的北极航道独立海冰运动预测[J].红外与毫米波学报,2022,41(5):894-904. |
| |
| 作者姓名： | 郑付强 匡定波 胡勇 巩彩兰 黄硕 |
| |
| 作者单位： | 中国科学院大学，北京 100049;中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083,中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083,中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083,中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083,中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083 |
| |
| 基金项目： | 国家自然科学基金（31970378）；江苏省水利科技项目（2020068） |
| |
| 摘 要： | 北极航道海冰运动的准确预测对于保证航行安全、评估航道可通行性和动态修正航线具有重要的指导意义。传统的光流法无法满足海冰运动预测任务中“时空预测+语义分割”的要求。为此，基于MERSI-Ⅱ影像制作了海冰运动数据集SeaiceMoving，提出了一种基于Multiloss-SAM-ConvLSTM的海冰运动预测算法，该算法在SAM-ConvLSTM的基础上引入加权的FDWloss，强化了各节点空间语义的获取。针对样本分布不平衡，讨论了后端分割阈值的偏移效应，通过网格搜索确定最佳分割阈值，提高了海冰整体预测结果。实验结果表明，该方法的Kappa系数为0.75，IOU为0.61，Dice系数为0.76，相较于SAM-ConvLSTM，分别提高了0.1、0.12和0.1，对运动后海冰的位置预测和形状提取能力均有提升，减少了海冰“黏连”的情况。此外，该算法对薄云干扰下的海冰运动依然具备良好的预测能力，可以为北极航线的动态规划和航线修正提供较为准确的技术支撑。
|
| 关 键 词： | 北极航道 风云三号卫星 独立海冰 Multiloss-SAM-ConvLSTM 运动预测 |
| 收稿时间： | 2022/1/28 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/9/9 0:00:00 |
Prediction of independent sea ice motion in Arctic channel based on Multiloss-SAM-ConvLSTM |
| |
| ZHENG Fu-Qiang,KUANG Ding-Bo,HU Yong,GONG Cai-Lan and HUANG Shuo.Prediction of independent sea ice motion in Arctic channel based on Multiloss-SAM-ConvLSTM[J].Journal of Infrared and Millimeter Waves,2022,41(5):894-904. |
| |
| Authors: | ZHENG Fu-Qiang KUANG Ding-Bo HU Yong GONG Cai-Lan and HUANG Shuo |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | Arctic route FY-3 satellite independent sea ice Multiloss-SAM-ConvLSTM Motion prediction |
|
| 点击此处可从《红外与毫米波学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《红外与毫米波学报》下载全文 |
