本發(fā)明實(shí)施例涉及海上安全，尤其涉及一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、海冰對(duì)于海上航運(yùn)、海洋工程等活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)海冰的形成和移動(dòng)對(duì)于避免風(fēng)險(xiǎn)和制定應(yīng)對(duì)措施至關(guān)重要。然而，由于海冰生成、移動(dòng)和融化的復(fù)雜性，以及其受到多種氣象和海洋條件的影響，傳統(tǒng)的單一模型預(yù)測(cè)方法在處理這些復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程中存在一定的局限性，難以達(dá)到高精度的預(yù)警效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品，以在復(fù)雜環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，該方法包括：

3、獲取歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型，以及海冰數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析模型；

5、對(duì)所述線性回歸關(guān)系模型和所述時(shí)間序列分析模型進(jìn)行融合，得到混合模型；

6、獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并使用所述混合模型生成海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

7、可選的，在所述根據(jù)所述歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型之前，還包括：

8、采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)或granger因果性分析方法從環(huán)境數(shù)據(jù)中的各個(gè)環(huán)境因子里選擇對(duì)海冰數(shù)據(jù)具有影響力的所述目標(biāo)環(huán)境因子。

9、可選的，所述根據(jù)所述歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型，以及海冰數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析模型，包括：

10、判斷所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否為平穩(wěn)時(shí)間序列；

11、若是，則基于自回歸移動(dòng)平均模型建模得到所述時(shí)間序列分析模型；

12、若否，則對(duì)所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)時(shí)間序列，并基于自回歸差分移動(dòng)平均模型建模得到所述時(shí)間序列分析模型。

13、可選的，所述對(duì)所述線性回歸關(guān)系模型和所述時(shí)間序列分析模型進(jìn)行融合，得到混合模型，包括：

14、采用粒子群優(yōu)化算法或遺傳算法搜索所述混合模型中所述線性回歸關(guān)系模型和所述時(shí)間序列分析模型之間的最優(yōu)權(quán)重組合。

15、可選的，所述混合模型的損失函數(shù)中設(shè)置有預(yù)設(shè)物理約束的懲罰項(xiàng)。

16、可選的，在所述獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并使用所述混合模型生成海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)之后，還包括：

17、獲取所述海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

18、采用在線學(xué)習(xí)機(jī)制，結(jié)合所述實(shí)時(shí)海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)所述混合模型進(jìn)行在線更新，以重新確定所述目標(biāo)環(huán)境因子以及所述線性回歸關(guān)系模型和所述時(shí)間序列分析模型之間的權(quán)重組合。

19、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)裝置，該裝置包括：

20、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

21、模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型，以及海冰數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析模型；

22、模型融合模塊，用于對(duì)所述線性回歸關(guān)系模型和所述時(shí)間序列分析模型進(jìn)行融合，得到混合模型；

23、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)模塊，用于獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并使用所述混合模型生成海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

24、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，該計(jì)算機(jī)設(shè)備包括：

25、一個(gè)或多個(gè)處理器；

26、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；

27、當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法。

28、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法。

29、第五方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法。

30、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，首先獲取歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型，以及海冰數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析模型，再對(duì)該線性回歸關(guān)系模型和時(shí)間序列分析模型進(jìn)行融合，得到混合模型，隨后即可獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并使用該混合模型生成海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例所提供的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，通過(guò)結(jié)合線性回歸對(duì)影響因素的解釋能力以及時(shí)間序列分析模型對(duì)歷史數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性把握，可以更好的描述海冰生成和變化的規(guī)律，通過(guò)引入混合模型，可以有效整合不同模型的優(yōu)勢(shì)，提高對(duì)海冰風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)精度和對(duì)趨勢(shì)的捕捉能力，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境條件下更為精準(zhǔn)的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，以幫助用戶及時(shí)采取防范措施，減少海洋活動(dòng)中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型，以及海冰數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析模型，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)所述線性回歸關(guān)系模型和所述時(shí)間序列分析模型進(jìn)行融合，得到混合模型，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述混合模型的損失函數(shù)中設(shè)置有預(yù)設(shè)物理約束的懲罰項(xiàng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在所述獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并使用所述混合模型生成海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)之后，還包括：

7.一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一所述的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及產(chǎn)品。該方法包括：獲取歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史海冰監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建目標(biāo)環(huán)境因子與海冰數(shù)據(jù)之間的線性回歸關(guān)系模型，以及海冰數(shù)據(jù)的時(shí)間序列分析模型；對(duì)線性回歸關(guān)系模型和時(shí)間序列分析模型進(jìn)行融合，得到混合模型；獲取實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，并使用混合模型生成海冰預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)結(jié)合線性回歸對(duì)影響因素的解釋能力以及時(shí)間序列分析模型對(duì)歷史數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性把握，可以更好的描述海冰生成和變化的規(guī)律，通過(guò)引入混合模型，可以有效整合不同模型的優(yōu)勢(shì)，提高對(duì)海冰風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)精度和對(duì)趨勢(shì)的捕捉能力，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境條件下更為精準(zhǔn)的海冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：梁卉林,蘇榮明珠,袁興德,彭喆,張雨薇,李昆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華潤(rùn)電力技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15