申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

申请日：2021-04-27

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN113051261B

主分类号：G06F16/215

分类号：G06F16/215;G06F16/28;G06F16/29

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.07.16#实质审查的生效;2021.06.29#公开

摘要：本发明属于三维温盐深数据的海洋声学应用技术领域，具体涉及基于字典学习的高分辨率声速剖面稀疏编码及存储方法。实现流程如下所示：计算全球海域的海水声速剖面数据；对所有经纬度进行遍历将数据深度统一延拓至海底沉积层；按照不同经纬网格点下的采样时刻依次排列组合目标矩阵；利用过完备字典对原数据矩阵进行稀疏编码；将稀疏矩阵进行CSR存储。本发明提对基于全球高分辨率海洋再分析产品的大规模声速剖面数据提供了压缩存储的技术，方便数据的运用和交流；在确保数据的误差情况下，极大地压缩了相关数据，获得高分辨率、长时间序列声速剖面数据压缩80％以上的有益效果。

主权项：1.一种基于字典学习的高分辨率声速剖面稀疏编码及存储方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，利用全球高分辨率海洋再分析产品提供的基础数据，经过声速公式计算形成全球海域的海水声速剖面数据；所述基础数据至少包括不同经纬度，不同深度上的海洋温度、盐度数据；具体步骤包括：步骤1.1基于全球高分辨率海洋再分析产品，对全球范围内的海域按照经纬度等间距，深度非等间距的方式进行网格划分；其中，全球高分辨率海洋再分析产品提供了对应经纬度和深度上的海水温度、盐度的基础数据；步骤1.2利用全球高分辨率海洋再分析产品提供的基础数据，按照步骤1.1中经纬度和深度的划分结果，采用声速公式对各点的声速进行计算，得到高分辨率海洋声速剖面信息；步骤1.3以深度作为高分辨率海洋声速剖面信息矩阵的行，以经纬度及时间信息作为高分辨率海洋声速剖面信息矩阵的列，构建待处理的高分辨率海洋声速剖面信息矩阵；步骤2，参照典型声速剖面的分层特点对所有经纬度进行遍历将数据深度统一延拓至海底沉积层；具体步骤如下：步骤2.1结合各列的数据分布情况对高分辨率海洋声速剖面信息矩阵中NaN的位置进行判定；找到NaN所在位置并根据声速变化规律对声速剖面进行延拓至海底沉积层的位置；形成延拓后特定时刻下特定经纬度对应的深度层数K的声速剖面；步骤2.2对所有经纬度及时间上的声速剖面进行遍历，获得统一深度的声速剖面数据；共得到经纬度网格空间I个，数据采样时刻J个；步骤3，将声速剖面数据按照不同经纬网格点下的采样时刻依次排列组合为目标矩阵，并随机选取足够数量的数据组成训练集训练过完备字典；步骤4，利用过完备字典对原数据矩阵进行稀疏编码，选取合适的稀疏度得到对应的稀疏矩阵；步骤5，将稀疏矩阵进行CSR存储，完成对高分辨率声速剖面的压缩。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 基于字典学习的高分辨率声速剖面稀疏编码及存储方法

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