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发布于 2026-05-27 / 0 阅读
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《海洋预报》| 基于Stacking集成学习的日尺度海洋三维温度场重构

基于Stacking集成学习的日尺度海洋三维温度场重构

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http://www.hyyb.org.cn/Magazine/Show.aspx?ID=3714

读书小笔记


作者:吴宇豪1 2  徐永生 袁智 梁宏涛1

单位:

1. 青岛科技大学, 山东 青岛 266061;

2. 中国科学院海洋研究所, 山东 青岛 266071;

3. 中国空间技术研究院, 北京 100086

分类号:P731.11

出版年·卷·期(页码):2026·43·第二期(1-10)    

摘要:提出了一种基于Stacking集成学习的日尺度海洋三维温度场重构方法,旨在通过融合多源海面观测数据与历史温盐观测数据,提升温度场重构的精度与鲁棒性。本研究采用随机森林、线性回归、决策树、K近邻、多层感知器和梯度提升树等多种基模型,结合Optuna超参数优化技术,构建了Stacking集成学习模型。结果表明:Stacking模型在0~1 000 m深度范围内的深度平均均方根误差(RMSE)为0.840℃,显著优于单一基模型(最优基模型平均RMSE为0.992℃)。通过与黑潮延伸体区域浮标观测站和GLORYS再分析数据的对比,验证了重构温度场在时间序列平滑性和温度变化捕捉能力上的优越性。

关键词:集成学习 重构 温度场 Stacking


Abstract:In this paper, we propose a daily-scale ocean 3D temperature field reconstruction method based on Stacking integrated learning, aiming to improve the accuracy and robustness of the temperature field reconstruction by integrating multi-source sea surface observation data and historical temperature and salt observation data. The study adopts various base models such as random forest, linear regression, decision tree, K-nearest neighbor, multilayer perceptron and gradient boosting tree, and combines them with Optuna's hyperparameter optimization technique to construct the Stacking integrated learning model. The experimental results show that the average Root Mean Square Error(RMSE) of the Stacking model is 0.840 ℃ in the depth range of 0 to 1 000 m, which is significantly better than that of the single base model(the average RMSE of the optimal base model is 0.992 ℃). The superiority of the reconstructed temperature field in terms of time-series smoothing and the ability to capture temperature variations is verified by comparing with the Kuroshio Extension Observatory(KEO) and GLORYS reanalysis data.

Key words:ensemble learning; reconstruction; temperature field; Stacking

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未来两天海洋环境预报


预计明天,

渤海、黄海有0.4到1米的小浪到轻浪;

东海有1到1.5米的轻浪到中浪;

台湾海峡有0.7到1.2米的轻浪;

台湾以东洋面、巴士海峡有1.3到1.8米的中浪;

南海有0.7到1.2米的轻浪;

北部湾有0.8到1.2米的轻浪。


预计后天,

我国近岸海域无大浪区。

5月27~31日西北太平洋海浪数值预报


35个美丽海岛环境预报


预计明天,

永暑礁附近海域有轻浪但视程为3公里,这些海岛较适宜乘船出行和海岛游玩;

我国其他主要美丽海岛附近海域都是轻浪,海况不错,非常适宜乘船出行和海岛游玩。

35个美丽海岛是指以下海岛:

觉华岛、长山群岛、菩提岛、长岛、刘公岛、灵山岛、秦山岛、连岛、崇明岛、嵊泗列岛、岱山岛、东极岛、普陀山、大陈岛、玉环岛、洞头岛、南麂岛、嵛山岛、三都岛、平潭岛、湄洲岛、东山岛、钓鱼岛、南澳岛、万山群岛、川山群岛、海陵岛、南三岛、东海岛、涠洲岛、分界洲岛、蜈支洲岛、永兴岛、黄岩岛、永暑礁。

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