近日，南京信息工程大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院物理海洋與數(shù)值模擬研究所董昌明教授團(tuán)隊(duì)在海岸裂流檢測(cè)技術(shù)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果“A systematic framework for automated rip current detection from numerically modeled flow data”發(fā)表于《Limnology and Oceanography：Methods》。論文第一作者為海洋科學(xué)學(xué)院教師劉雨立，通訊作者為董昌明教授，合作者包括南方海洋科學(xué)和工程實(shí)驗(yàn)室（珠海）李翔高級(jí)工程師和國家海洋局珠海海洋環(huán)境中心站楊凡高級(jí)工程師。

海岸裂流是具有微尺度、局地性、突發(fā)性強(qiáng)的濱海海洋災(zāi)害，一旦發(fā)生可對(duì)游客和市民造成嚴(yán)重的生命威脅。數(shù)值模擬能夠?yàn)楹０读蚜鞯念A(yù)警報(bào)提供關(guān)鍵信息，但從模擬流場(chǎng)中檢測(cè)裂流發(fā)生情況仍主要依賴人工解譯，目前缺少系統(tǒng)性方法自動(dòng)提取裂流特征。針對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種結(jié)合了裂流的物理特性與其時(shí)空動(dòng)態(tài)特征的檢測(cè)方法。該方法基于裂流的運(yùn)動(dòng)學(xué)和形態(tài)學(xué)特征建立了多維度判別準(zhǔn)則，并設(shè)計(jì)了多步驟識(shí)別與追蹤流程，能夠有效檢測(cè)不同類型的裂流并捕捉其時(shí)空演化過程，在不同地形和波浪條件工況下驗(yàn)證準(zhǔn)確率超過90%。

圖1. 本方法對(duì)于不同類型裂流的檢測(cè)結(jié)果展示：（a）剪切不穩(wěn)定裂流、（b）瞬變裂流、（c）聚焦型裂流、（d）溝槽裂流、（e）陰影區(qū)裂流和偏斜裂流

圖2. 本方法在（a）不同地形、（b）波浪條件和（c）裂流發(fā)生頻率下的檢測(cè)準(zhǔn)確率分布情況

本研究提出的裂流檢測(cè)方法已初步應(yīng)用于“珠海海濱浴場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，試運(yùn)行期間進(jìn)一步驗(yàn)證了其實(shí)際工程應(yīng)用潛力。本研究對(duì)于深化裂流機(jī)理認(rèn)知和提升海岸災(zāi)害防控能力具有雙重意義。本研究受到了南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）自主科研項(xiàng)目（SML2022SP505）的大力支持。

作者簡(jiǎn)介

劉雨立，海洋科學(xué)學(xué)院講師，院長(zhǎng)助理。博士畢業(yè)于威斯康星大學(xué)麥迪遜分校。研究方向?yàn)榻端畡?dòng)力過程、海岸災(zāi)害、區(qū)域數(shù)值模擬、近岸環(huán)境觀測(cè)。主持國家自然科學(xué)基金青年基金1項(xiàng)、江蘇省自然科學(xué)基金青年基金1項(xiàng)、南方實(shí)驗(yàn)室自主科研項(xiàng)目1項(xiàng)，以骨干身份參與科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目1項(xiàng)。發(fā)表SCI期刊論文10余篇，國家發(fā)明專利1項(xiàng)。

圖文 | 劉雨立

編輯 | 胡金珠

責(zé)編 | 楊圓圓 張彥輝

審核 | 董昌明

• 信息來源：南京信息工程大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院。

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