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面向方位历程交叉场景的多目标检测前跟踪方法

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声学学报 2024年第5期49卷 990-1004页

作者：郑策董超郑兵陈焱琨贺惠忠自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510300 自然资源部南海调查中心广州510300 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000

针对传统先检测后跟踪方法在多目标方位历程交叉时存在轨迹中断或者误跟的问题,提出了一种基于广义标签多伯努利滤波的多目标检测前跟踪方法。该算法直接利用声呐基阵接收数据构造的协方差矩阵作为观测,无需波束形成等预处理技术,构建... 详细信息

针对传统先检测后跟踪方法在多目标方位历程交叉时存在轨迹中断或者误跟的问题,提出了一种基于广义标签多伯努利滤波的多目标检测前跟踪方法。该算法直接利用声呐基阵接收数据构造的协方差矩阵作为观测,无需波束形成等预处理技术,构建了轨迹新生、消亡、演变及观测过程的概率模型,并通过原理性近似消除了更新步骤的多维积分运算,实现了联合多目标检测、方位跟踪与航迹管理。仿真结果表明,所提算法不仅能够准确估计目标数量,并且在方位历程交叉时也能连续、稳定地的输出多目标方位轨迹,同时在低信噪比(−18 dB)条件下具备较高的跟踪精度。海底线阵试验数据也验证了所提算法性能。

关键词：检测前跟踪阵列信号处理方位跟踪标签随机有限集广义标签多伯努利滤波

联合卫星和无人机遥感的红树林-盐沼生态交错带监测——以广西丹兜海为例

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应用海洋学学报 2024年

作者：董迪黄华梅高晴张胜鹏李亢魏征孙玉超自然资源部南海发展研究院自然资源部南海遥感测绘协同应用技术创新中心自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室

红树林-盐沼生态交错带是研究景观格局与生态过程、监测全球气候变化的重要区域，但其特有的动态性、过渡性和空间异质性给遥感监测带来了挑战。本研究以互花米草入侵问题显著的广西丹兜海为研究区，基于卫星数据获取红树林-盐沼生态交... 详细信息

红树林-盐沼生态交错带是研究景观格局与生态过程、监测全球气候变化的重要区域，但其特有的动态性、过渡性和空间异质性给遥感监测带来了挑战。本研究以互花米草入侵问题显著的广西丹兜海为研究区，基于卫星数据获取红树林-盐沼生态交错带的最佳观测时间窗口，指导无人机数据的采集，继而开展红树林-盐沼生态交错带的红树林和盐沼高精度制图。研究结果表明，密集时序Sentienl-2卫星数据和时间序列谐波分析法重构的红树林和盐沼归一化植被指数能较好地指示最佳观测时间，即研究区植被的最佳观测时间是冬季，最佳观测时间组合是冬季和夏季。基于最佳观测时间组合的双时相卫星数据的随机森林分类方法能较好地抑制“同物异谱，异物同谱”导致的海岸带地物分类的错分和漏分以及卫星影像云遮档降低分类精度等问题。与拥有更多光谱波段的Sentienl-2卫星数据相比，更高空间分辨率的可见光无人机数据在区分红树林、盐沼、光滩上有显著优势。

关键词：红树林盐沼生态交错带卫星遥感无人机遥感时间序列谐波分析法密集时序

基于改进Mask R-CNN的船载地波雷达目标检测方法

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海洋科学进展 2024年

作者：张梦妮王祎鸣吴勇剑山东科技大学海洋科学与工程学院自然资源部第一海洋研究所自然资源部北海预报减灾中心

船载地波雷达易受复杂海况和平台运动的影响，导致其对海上船只目标的检测能力降低，尤其是对密集多目标区和弱目标区的探测更加困难。针对上述问题，本文提出一种改进实例分割区域卷积神经网络（Mask Region Convolutional Neural Netw... 详细信息

船载地波雷达易受复杂海况和平台运动的影响，导致其对海上船只目标的检测能力降低，尤其是对密集多目标区和弱目标区的探测更加困难。针对上述问题，本文提出一种改进实例分割区域卷积神经网络（Mask Region Convolutional Neural Network, Mask R-CNN）的船载地波雷达目标检测方法。首先，构建船载地波雷达距离-多普勒谱数据集，发展了船载地波雷达船只目标样本自适应特征提取算法；然后，将Mask R-CNN引入船载地波雷达距离-多普勒谱图的目标检测和实例分割，进而结合卷积块的注意力机制实现目标回波深层特性信息的挖掘；最后，通过实测数据和船舶自动识别系统对本文方法进行验证。实验结果表明：与Mask R-CNN、YOLOv7与背景识别CFAR方法相比，本文提出的方法不仅减少了常规背景下的目标漏检情况，而且能够有效检测强海杂波干扰下的弱目标以及多船只回波相互重叠的聚集区域目标，提高了船载地波雷达对海上船只目标的探测能力。

关键词：船载地波雷达目标检测 Mask R-CNN 实例分割注意力机制

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海洋地质实验测试技术及研究进展

海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 53-70页

作者：徐磊林学辉张媛媛贺行良徐婷婷张剑王飞飞梁源任宏波辛文彩朱志刚张道来李凤宋晓云李秋馀武华杰何乐龙闫大伟姜学钧江云水宁泽路晶芳王红李嘉佩王云周一博中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 自然资源部海洋地质实验检测中心青岛266237

实验测试处在数据获取的“第一线”,承担着准确支撑科研论述的重要使命,是海洋地质工作的重要组成部分。近年来随着中国海洋地质调查事业的蓬勃发展,青岛海洋地质研究所现已建成专业学科比较齐全、海洋特色鲜明的综合性实验测试室,检测... 详细信息

实验测试处在数据获取的“第一线”,承担着准确支撑科研论述的重要使命,是海洋地质工作的重要组成部分。近年来随着中国海洋地质调查事业的蓬勃发展,青岛海洋地质研究所现已建成专业学科比较齐全、海洋特色鲜明的综合性实验测试室,检测项目涵盖无机化学分析、有机化学分析、碎屑矿物鉴定、薄岩石片鉴定、黏土矿物定量分析、粒度分析、稳定同位素分析、放射性同位素测年、释光测年、微古鉴定和岩芯管理等十多个专业类型。实验室在完成自然资源、生态、环境、农业等新领域技术与服务对接的同时,结合深海、极地、自然资源全要素调查等科研项目设置的测试任务及研究内容,开展创新机制探索改革,持续形成高水平论文和创新型专利成果,不断满足海洋基础地质调查、海洋矿产资源调查和海洋环境地质调查工作对分析测试的新要求。

关键词：实验测试技术海洋地球化学分析地质年代分析岩石矿物分析微体古生物分析

不同质量浓度HgCl_(2)对凡纳滨对虾的急性毒性评估

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水产科学 2024年第1期43卷 97-103页

作者：董炜峰杨毕铖李光毅戴红刘志勇蒋灏自然资源部厦门海洋中心福建厦门361008

为探讨急性HgCl_(2)暴露对凡纳滨对虾的毒性效应,随机取360尾凡纳滨对虾[初始体质量(5.01±0.06)g],分为1个对照组(<0.001 mg/L HgCl_(2))和2个处理组[0.033 mg/L组(0.033 mg/L HgCl_(2))和0.33 mg/L组(0.33 mg/L HgCl_(2),96 h半致死... 详细信息

为探讨急性HgCl_(2)暴露对凡纳滨对虾的毒性效应,随机取360尾凡纳滨对虾[初始体质量(5.01±0.06)g],分为1个对照组(检测。试验结果显示:24 h后,0.33 mg/L组肌肉中Hg含量显著高于其他组(P<0.05),0.033 mg/L组和0.33 mg/L组血浆中总抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性显著高于对照组(P<0.05);72 h后,0.33 mg/L组血浆中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性显著低于0.033 mg/L组,而丙二醛含量显著高于其他组(P<0.05);24 h时,0.33 mg/L组血浆中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶及酚氧化酶活性最高(P<0.05);48 h后,0.33 mg/L组对虾血浆中酸性磷酸酶及溶菌酶活性最低(P<0.05);24 h后,0.33 mg/L组对虾血浆中白细胞介素1、白细胞介素8含量显著高于其他组(P<0.05)。试验结果表明,凡纳滨对虾暴露在HgCl_(2)中,肌肉中Hg富集具剂量依赖效应,会造成血液中丙二醛积累、抗氧化酶活性下降、免疫抑制及炎症。

关键词：凡纳滨对虾 HgCl_(2) 氧化损伤免疫抑制炎症

广西茅尾海海域优势红树种群结构和动态变化特征

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植物资源与环境学报 2024年第5期33卷 90-97页

作者：宁秋云赖廷和何斌源黄中坚朱婷张桂顺龙云宇马日宇广西壮族自治区海洋研究院自然资源部广西海洋检测中心广西南宁530022 广西壮族自治区海洋研究院、广西壮族自治区海洋灾害应急中心广西南宁530022

为了解广西茅尾海海域红树林群落现状,对茅尾海海域红树种群存活状况进行实地调查,并对优势桐花树〔Aegiceras corniculatum(Linn.)Blanco〕和秋茄树(Kandelia obovata Sheue,*** et ***)种群的结构和动态变化特征进行了分析。结果表明... 详细信息

为了解广西茅尾海海域红树林群落现状,对茅尾海海域红树种群存活状况进行实地调查,并对优势桐花树〔Aegiceras corniculatum(Linn.)Blanco〕和秋茄树(Kandelia obovata Sheue,*** et ***)种群的结构和动态变化特征进行了分析。结果表明:广西茅尾海海域15个样方内共有红树植物10240株,其中,桐花树和秋茄树分别占红树植物个体总数的96.2%和3.1%。桐花树种群和秋茄树种群幼苗资源丰富(个体数量分别占各自种群个体总数的82.8%和61.6%),更新状态较为理想,整个种群结构较为稳定。2种红树种群的种群动态指数(V_(pi))和随机干扰动态指数(V_(pi)′)均大于0,对外界环境较为敏感。2种红树种群存活曲线均为Deevey-Ⅱ型。2种红树种群的积累死亡率函数值总体随着径级的增大而增大,死亡密度函数值和危险率函数值总体随着径级的增大呈波动降低趋势。在经过未来2、4、6、8个径级时间后,2种红树种群幼苗能够不同程度地补充较大径级的个体,均属于增长型种群。综上所述,现阶段红树种群能很好地适应茅尾海海域环境,桐花树种群稳定性高于秋茄树种群,前者抵抗自然风险的能力高于后者,应持续加强红树林生态系统的保护与修复工作。

关键词：红树种群静态生命表种群动态时间序列茅尾海

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卡尔曼滤波在海洋浮标数据预处理中的应用

广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 118-124页

作者：张新文林冠英刘同木周保成自然资源部南海调查中心广东广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

【目的】优化自动化数据预处理方法,以提高海洋浮标数据质量。【方法】结合海洋浮标数据特征,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波自动化数据预处理方法,该方法通过箱型图进行异常值的检测,并采用方差受限的方法解决测量噪声导致的滤波发... 详细信息

【目的】优化自动化数据预处理方法,以提高海洋浮标数据质量。【方法】结合海洋浮标数据特征,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波自动化数据预处理方法,该方法通过箱型图进行异常值的检测,并采用方差受限的方法解决测量噪声导致的滤波发散问题。【结果与结论】海上工程应用和仿真实验结果表明,改进的算法计算开销低且不影响浮标系统的正常采集和数据融合工作,浮标数据采集率达100%,云数据中心数据接收率达97%。浮标采集的原始数据经过异常值修正和滤波降噪处理后,数据曲线更为平滑且符合随时间序列变化的规律,数据预处理效果良好。

关键词：海洋浮标数据预处理箱形图法卡尔曼滤波算法方差受限

一种基于神经网络的潮位水尺读数智能化识别方法

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海洋湖沼通报(中英文) 2024年

作者：叶祖超刘京城林道宽孙林自然资源部北海海洋中心湖北中南鹏力海洋探测信息系统工程有限公司

潮汐观测是海洋工程测量、海洋观测等工作的重要组成部分。传统的潮位图像处理识别方法受限于光照、污渍、相机曝光以及图像处理阈值等原因，识别效果不太理想。本论文提出了一种基于神经网络的潮位水尺智能化识别方法，基于单阶段目标... 详细信息

潮汐观测是海洋工程测量、海洋观测等工作的重要组成部分。传统的潮位图像处理识别方法受限于光照、污渍、相机曝光以及图像处理阈值等原因，识别效果不太理想。本论文提出了一种基于神经网络的潮位水尺智能化识别方法，基于单阶段目标检测算法YOLOv5对水尺图片进行标注分类，通过调整YOLOv5模型参数，结合文本检测、图像分割等方法的应用，增强模型对潮位水尺图像中的数字字符的感知和识别能力，从而进行模型训练、测试，并最终完成模型预测、部署。通过对比，本方法较传统方法精度更高，误判率和漏检率更低，识准率达到99.9%。本方法弥补了极端天气数据缺失和人工观测分辨率低的缺点，将有效提高人员工作效率与海洋观测信息化水平，高效率、高准确率实现潮位水尺读数智能化识别。

关键词：潮位测量神经网络水尺 YOLOv5 摄像头人工智能

不同时间尺度红树林演化的示踪方法及受控机制

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海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 197-210页

作者：张尧孟宪伟夏鹏张道来张俊徐元芹潘良浩邱广龙中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站青岛266237 自然资源部第一海洋研究所青岛266061 广西海洋科学院(广西红树林研究中心) 广西红树林保护与利用重点实验室北海536000

红树林具有多重生态系统服务功能,是减缓和适应气候变化的战略要地,其对未来全球变化的响应可通过重建过去红树林的演化来实现,进而为制定适应不同战略需求的短期/长期红树林保护和修复方案奠定科学基础。本文归纳了红树植物花粉、有机... 详细信息

红树林具有多重生态系统服务功能,是减缓和适应气候变化的战略要地,其对未来全球变化的响应可通过重建过去红树林的演化来实现,进而为制定适应不同战略需求的短期/长期红树林保护和修复方案奠定科学基础。本文归纳了红树植物花粉、有机碳氮及其稳定同位素和三萜类化合物等红树林演化示踪指标的优缺点,并对红树林有机碳来源定量判识方法进行了介绍;重点从长时间尺度(晚白垩世以来和全新世以来)和短时间尺度(近百年来和近几十年来)回顾和总结了红树林起源、进化、灭绝、迁移、兴衰和演替等多样化的演化历史;揭示了自然环境(构造运动、海平面、气候和水文环境等)和人类活动(海水养殖、围垦、伐木、工程建设和人工保护修复等)对红树林演化的控制作用;最后提出了未来在深化红树林演化研究领域的关键科学目标。

关键词：红树林演化红树林源有机碳海平面和气候变化人类活动全新世近百年来

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