Deep-Learning-Based Feature Extraction Approach for Significant Wave Height Prediction in SAR Mode Altimeter Data
Notice bibliographique
Résumé
Predicting sea wave parameters such as significant wave height (SWH) has recently been identified as a critical requirement for maritime security and economy. Earth observation satellite missions have resulted in a massive rise in marine data volume and dimensionality. Deep learning technologies have proven their capabilities to process large amounts of data, draw useful insights, and assist in environmental decision making. In this study, a new deep-learning-based hybrid feature selection approach is proposed for SWH prediction using satellite Synthetic Aperture Radar (SAR) mode altimeter data. The introduced approach integrates the power of autoencoder deep neural networks in mapping input features into representative latent-space features with the feature selection power of the principal component analysis (PCA) algorithm to create significant features from altimeter observations. Several hybrid feature sets were generated using the proposed approach and utilized for modeling SWH using Gaussian Process Regression (GPR) and Neural Network Regression (NNR). SAR mode altimeter data from the Sentinel-3A mission calibrated by in situ buoy data was used for training and evaluating the SWH models. The significance of the autoencoder-based feature sets in improving the prediction performance of SWH models is investigated against original, traditionally selected, and hybrid features. The autoencoder–PCA hybrid feature set generated by the proposed approach recorded the lowest average RMSE values of 0.11069 for GPR models, which outperforms the state-of-the-art results. The findings of this study reveal the superiority of the autoencoder deep learning network in generating latent features that aid in improving the prediction performance of SWH models over traditional feature extraction methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».