[发明专利]一种融合浮标数据和海洋卫星遥感图像的反演方法

权利要求书

1.一种融合浮标数据和海洋卫星遥感图像的反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1.划分浮标所在的空间：将空间划分为m×m的网格，空间中有n个浮标{F_i}，其中，1≤i≤n；

步骤S2.数据采集：获取m×m的网格空间中n个浮标的数据信息和l张遥感图像，通过浮标和遥感图像采集的数据信息得到三个特征向量F_i,t、R_jkl和G_il，其中，F_i,t表示第i个浮标在时间t的特征向量；R_jkl表示在网格(j,k)位置上，第l张遥感图像检测出的特征向量，其中0＜l≤p，p表示所述遥感图像的总数；G_il表示第i个浮标F_i浮标所在位置的第l张遥感图像检测出的特征向量；其中所述特征向量包括海洋生态数据信息；

步骤S3.构建基于浮标的反演模型：以n个浮标的过去Δt时刻的值作为所述反演模型的输入，n个浮标的过去Δt时刻的值为预测值F_i,t之前的历史数据值，建立n个LSTM长短期记忆网络，分别将n个浮标的过去Δt时刻的值作为n个LSTM长短期记忆网络的输入，同时在所述反演模型中引入注意力机制，通过所述注意力机制从大量信息中迅速地选择有价值的信息并重点关注这些重要信息，以构建基于浮标的反演模型；

步骤S4.对步骤S3建立的所述反演模型进行迭代训练：以n个浮标和p-1张遥感图像作为训练样本，将剩余的一张遥感图像作为验证样本，根据所述反演模型的输出结果与真实值的误差不断更新权重参数，当达到最大的迭代次数或损失函数达到最小值时，所述反演模型结束训练，并进行预测；

步骤S5.推测时间窗口长度为Δt，得到第i个浮标过去的Δt时刻的值M_i，将n个浮标所对应的M_i输入到所述步骤S4中训练好的模型中，以实现融合浮标数据和遥感图像数据的实时反演，其中，0≤i＜n。

2.根据权利要求1所述的融合浮标数据和海洋卫星遥感图像的反演方法，其特征在于，所述步骤S3中n个浮标中第i个浮标的过去Δt时刻的值为：

{F_i,t-Δt,F_i,t-Δt+1,F_i,t-Δt+2,F_i,t-Δt+3…,F_i,t-1}，其中，0≤i＜n，通过n个浮标的过去Δt时刻的历史数据值推测F_i,t的值；由于{F_i,t-Δt,F_i,t-Δt+1,F_i,t-Δt+2,F_i,t-Δt+3…,F_i,t-1}为预测值F_i,t之前的历史数据值，其中，0≤i＜n；所以上述集合中最后统计的结点是F_i,t-1，通过n个浮标的过去Δt时刻的值来推测预测值F_i,t的值。