中国科学院海洋所在人工智能赋能海洋卫星遥感研究方面取得新进展！ - 海洋地球化学循环研究进展

近日，中国科学院海洋研究所人工智能海洋学研究组联合国内相关单位在国际期刊Proceedings of the IEEE（IF 25.9）发表综述论文，系统总结了近年来人工智能（AI）在海洋卫星遥感中的关键进展并阐述未来发展方向。

海洋观测数据是认识海洋过程与气候变化的基础。卫星遥感能够提供大范围、长时间序列、连续的海洋观测，但随着多源卫星数据快速增长，数据缺测、复杂环境干扰以及传统反演方法在非线性与极端条件下的局限性日益凸显。近年来，AI作为一种高效可行的技术路线，为提升海洋遥感信息提取能力、增强复杂场景鲁棒性提供了新的解决方案。

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图1 海洋卫星遥感与AI的发展历程及融合应用进程

图2：AI海洋参数反演应用示意图

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(a) 多源卫星观测输入数据；(b) 主要AI模型（包括ANN和CNN）；(c) 反演得到的海洋环境参数结果。

论文进一步讨论指出，AI海洋遥感尽管进展迅速，但在可重复、可迁移和业务应用上仍有明显短板，主要体现在五个方面：极端场景数据稀缺与样本不平衡、跨传感器/跨区域偏移导致泛化不足、不确定性量化与可解释性欠缺、多传感器/多模态融合在异质与不匹配条件下仍难落地，以及面向业务的低延迟、可追溯验证与部署约束（如星上部署）。围绕这些问题，论文提出五个未来方向：面向亚公里精细尺度的融合重构；推进物理约束与AI融合并引入一致性检验；构建面向海洋遥感的基础模型；建立不确定性量化和可解释性框架；发展压缩蒸馏、硬件感知训练与轻量化等技术支撑近实时/星上应用。

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该研究为海洋卫星遥感领域AI方法的选型、数据集建设、可信评估与业务化应用提供了系统参考，可为未来多源协同观测与智能化海洋环境监测产品研发提供重要的学术支撑。

论文第一/通讯作者为中国科学院海洋研究所李晓峰研究员，合作者包括中国海洋大学徐青教授、殷晓斌教授，福州大学苏华教授、王安博士，深圳大学蒋浩宇教授，以及人工智能海洋学研究组的王浩宇、穆珊珊、李晓龙、杨艺、王彦俊、任沂斌、张旭东、刘颖洁、王充。研究得到国家自然科学基金创新研究群体项目与中国科学院战略性先导科技专项等支持。

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