2000年至2022年南海北部内孤立波数据集

中国科学院海洋研究所李晓峰研究团队在内孤立波自动识别方面取得新进展，发布了基于光学遥感影像的2000年至2022年南海北部内孤立波数据集，相关研究结果在国际学术期刊Earth System Science Data发表。该数据产品已在中国科学院海洋科学数据中心公开发布共享（后附链接），欢迎下载使用。

1数据简介

内孤立波作为海洋中一种重要的多尺度动力过程，不仅影响海洋物理环境与生态系统，还会对海底管线、海上平台以及水下航行安全产生显著影响。南海北部因其复杂的地形和强烈的潮汐作用，是全球最活跃的内孤立波发生区之一。近年来，随着卫星遥感数据的快速累积与人工智能技术的飞速发展，利用大规模卫星影像构建长期、高精度的内孤立波观测数据库已成为海洋科学研究的迫切需求。然而，由于传统人工识别方法耗时费力且难以保证大范围数据的一致性，亟需自动化、智能化提取方案。

在本研究中，李晓峰团队基于自研的深度卷积神经网络模型IWE-Net（Internal Wave Extraction Network），对MODIS（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer）自2000年2月到2022年12月共15830幅真彩色影像进行处理，空间分辨率为250米，经度：112.40° E – 121.32° E；纬度：18.32° N – 23.19° N。经模型测试与人工标注对比，IWE-Net在MODIS影像上的平均精度（Precision）达87.90%、召回率（Recall）85.67%、F1得分85.71%，具备高效、鲁棒的内孤立波识别能力。

图1. IWE-Net 的输出示例（b）及原始 MODIS 影像（a）采自 2002 年 8 月 28 日。（c） 和（d）面板分别显示了（a） 和（b）中白色框所示区域的放大视图。（c） 中的红色线条对应于（d） 中的白色线条。

2数据获取

2000年至2022年南海北部内孤立波数据集为shapefile格式，共享方式为公开共享，可以通过中国科学院海洋科学数据中心网站免费获取。

数据获取链接：

英文：

http://dx.doi.org/10.12157/IOCAS.20240409.001

中文：

https://msdc.qdio.ac.cn/data/metadata-special-detail?id=1777229942728257538&otherId=1777229942786977793论文第一作者为中国科学院海洋研究所张旭东副研究员，通讯作者为中国科学院海洋研究所李晓峰研究员。研究得到国家自然科学基金和中国科学院海洋科学数据中心的支持。

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1.  Zhang X, Li X. Constructing a 22-year internal wave dataset for the northern South China Sea: spatiotemporal analysis using MODIS imagery and deep learning. Earth System Science Data. 2024;16(11):5131-5144. doi:10.5194/essd-16-5131-2024

2.   Zhang S, Li X, Zhang X. Internal Wave Signature Extraction from SAR and Optical Satellite Imagery Based on Deep Learning. IEEE Trans Geosci Remote Sens. 2023;61doi:10.1109/TGRS.2023.3258189

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