基于信息嵌合深度FFNN模型的温盐重构方法及系统与流程

技术特征：
1.一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构方法，其特征在于，包括：获取经纬度、所述经纬度处的海表数据、所述经纬度处各层的温度eof集合和所述经纬度处各层的盐度eof集合；所述海表数据包括海表温度、海表盐度和绝对动力拓扑；将所述经纬度和所述经纬度处的海表数据输入训练好的ffnn模型得到所述经纬度处各层的温度eof振幅、所述经纬度处各层的盐度eof振幅、所述经纬度处各层的温度增量和所述经纬度处各层的盐度增量；根据所述经纬度处各层的温度eof集合、所述经纬度处各层的温度eof振幅和所述经纬度处各层的温度增量得到所述经纬度处各层的重构温度；根据所述经纬度处各层的盐度eof集合、所述经纬度处各层的盐度eof振幅和所述经纬度处各层的盐度增量得到所述经纬度处各层的重构盐度。2.根据权利要求1所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构方法，其特征在于，所述训练好的ffnn模型的确定过程为：获取训练经纬度、所述训练经纬度处的海表数据、所述训练经纬度处各层的温度eof集合、所述训练经纬度处各层的盐度eof集合、所述训练经纬度处各层的温度eof振幅、所述训练经纬度处各层的盐度eof振幅、所述训练经纬度处的各层的温度和所述训练经纬度处的各层的盐度；根据所述训练经纬度处的各层的温度、所述训练经纬度处各层的温度eof振幅和所述训练经纬度处各层的温度eof集合得到所述训练经纬度处各层的温度增量；根据所述训练经纬度处各层的盐度、所述训练经纬度处各层的盐度eof振幅和所述训练经纬度处各层的盐度eof集合得到所述训练经纬度处各层的盐度增量；构建训练集，所述训练集包括训练经纬度、所述训练经纬度处的海表数据、所述训练经纬度处各层的温度eof集合、所述训练经纬度处各层的盐度eof集合、所述训练经纬度处各层的温度eof振幅、所述训练经纬度处各层的盐度eof振幅、所述训练经纬度处各层的温度增量和所述训练经纬度处盐度增量；根据所述训练集以代价函数最小为目标对ffnn模型进行训练得到所述训练好的ffnn模型。3.根据权利要求2所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构方法，其特征在于，所述代价函数为其中，j表示代价函数，h表示总层数，t
pred(z)
表示训练经纬度处第z层的重构温度，t
label(z)
表示训练经纬度处第z层的实际温度，σ
t
表示训练经纬度处实际温度的标准差，rmsd
t
(z)表示训练经纬度处第z层的重构盐度的后验均方根误差，s
pred(z)
表示训练经纬度处第z层的重构盐度，s
label(z)
表示训练经纬度处第z层的实际盐度，σ
s
表示训练经纬度处实际盐度的标准差，rmsd
s
(z)表示训练经
纬度处第z层的重构温度的后验均方根误差。4.根据权利要求1所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构方法，其特征在于，所述根据所述经纬度处各层的温度eof集合、所述经纬度处各层的温度eof振幅和所述经纬度处各层的温度增量得到所述经纬度处各层的重构温度，具体为：根据公式计算经纬度处各层的重构温度，其中，t(z)表示第z层的重构温度，m表示第z层的温度eof集合中温度eof的个数，k
m
(z)表示第z层的温度eof集合中第m个温度eof，a
m
表示第m个温度eof的振幅，t
inc
(z)表示第z层的温度增量。5.根据权利要求1所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构方法，其特征在于，所述根据所述经纬度处各层的盐度eof集合、所述经纬度处各层的盐度eof振幅和所述经纬度处各层的盐度增量得到所述经纬度处各层的重构盐度，具体为：根据公式计算经纬度处各层的重构盐度，其中，s(z)表示第z层的重构盐度，n表示第z层的盐度eof集合中盐度eof的个数，l
n
(z)表示第z层的盐度eof集合中第n个盐度eof，b
n
表示第n个盐度eof的振幅，s
inc
(z)表示第z层的盐度增量。6.一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取经纬度、所述经纬度处的海表数据、所述经纬度处各层的温度eof集合和所述经纬度处各层的盐度eof集合；所述海表数据包括海表温度、海表盐度和绝对动力拓扑；输入模块，用于将所述经纬度和所述经纬度处的海表数据输入训练好的ffnn模型得到所述经纬度处各层的温度eof振幅、所述经纬度处各层的盐度eof振幅、所述经纬度处各层的温度增量和所述经纬度处各层的盐度增量；重构温度确定模块，用于根据所述经纬度处各层的温度eof集合、所述经纬度处各层的温度eof振幅和所述经纬度处各层的温度增量得到所述经纬度处各层的重构温度；重构盐度确定模块，用于根据所述经纬度处各层的盐度eof集合、所述经纬度处各层的盐度eof振幅和所述经纬度处各层的盐度增量得到所述经纬度处各层的重构盐度。7.根据权利要求6所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构系统，其特征在于，所述基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构系统还包括：训练数据获取模块，用于获取训练经纬度、所述训练经纬度处的海表数据、所述训练经纬度处各层的温度eof集合、所述训练经纬度处各层的盐度eof集合、所述训练经纬度处各层的温度eof振幅、所述训练经纬度处各层的盐度eof振幅、所述训练经纬度处的各层的温度和所述训练经纬度处的各层的盐度；温度增量计算模块，用于根据所述训练经纬度处的各层的温度、所述训练经纬度处各层的温度eof振幅和所述训练经纬度处各层的温度eof集合得到所述训练经纬度处各层的温度增量；盐度增量计算模块，用于根据所述训练经纬度处各层的盐度、所述训练经纬度处各层的盐度eof振幅和所述训练经纬度处各层的盐度eof集合得到所述训练经纬度处各层的盐度增量；
训练集构建模块，用于构建训练集，所述训练集包括训练经纬度、所述训练经纬度处的海表数据、所述训练经纬度处各层的温度eof集合、所述训练经纬度处各层的盐度eof集合、所述训练经纬度处各层的温度eof振幅、所述训练经纬度处各层的盐度eof振幅、所述训练经纬度处各层的温度增量和所述训练经纬度处盐度增量；模型训练模块，用于根据所述训练集以代价函数最小为目标对ffnn模型进行训练得到所述训练好的ffnn模型。8.根据权利要求7所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构系统，其特征在于，所述代价函数为其中，j表示代价函数，h表示总层数，t
pred(z)
表示训练经纬度处第z层的重构温度，t
label(z)
表示训练经纬度处第z层的实际温度，σ
t
表示训练经纬度处实际温度的标准差，rmsd
t
(z)表示训练经纬度处第z层的重构盐度的后验均方根误差，s
pred(z)
表示训练经纬度处第z层的重构盐度，s
label(z)
表示训练经纬度处第z层的实际盐度，σ
s
表示训练经纬度处实际盐度的标准差，rmsd
s
(z)表示训练经纬度处第z层的重构温度的后验均方根误差。9.根据权利要求6所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构系统，其特征在于，所述重构温度确定模块，具体包括：重构温度确定单元，用于根据公式计算经纬度处各层的重构温度，其中，t(z)表示第z层的重构温度，m表示第z层的温度eof集合中温度eof的个数，k
m
(z)表示第z层的温度eof集合中第m个温度eof，a
m
表示第m个温度eof的振幅，t
inc
(z)表示第z层的温度增量。10.根据权利要求6所述的一种基于信息嵌合深度ffnn模型的温盐重构系统，其特征在于，所述重构盐度确定模块，具体包括：重构盐度确定单元，用于根据公式计算经纬度处各层的重构盐度，其中，s(z)表示第z层的重构盐度，n表示第z层的盐度eof集合中盐度eof的个数，l
n
(z)表示第z层的盐度eof集合中第n个盐度eof，b
n
表示第n个盐度eof的振幅，s
inc
(z)表示第z层的盐度增量。

技术总结
本发明涉及一种基于信息嵌合深度FFNN模型的温盐重构方法及系统，具体涉及海洋数据预测技术领域。所述方法包括：将经纬度和经纬度处的海表数据输入训练好的FFNN模型得到经纬度处各层的温度EOF振幅、经纬度处各层的盐度EOF振幅、经纬度处各层的温度增量和经纬度处各层的盐度增量；根据经纬度处各层的温度EOF集合、经纬度处各层的温度EOF振幅和经纬度处各层的温度增量得到经纬度处各层的重构温度；根据经纬度处各层的盐度EOF集合、经纬度处各层的盐度EOF振幅和经纬度处各层的盐度增量得到经纬度处各层的重构盐度。本发明可提高重构的数据精度。的数据精度。的数据精度。


技术研发人员：陈建 闫恒乾 张韧 王辉赞
受保护的技术使用者：中国人民解放军61540部队
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2022/10/25