Avèk chanjman klimatik ki lakòz ogmantasyon nivo lanmè ak entansifikasyon tanpèt, litoral mondyal yo ap fè fas ak risk ewozyon san parèy. Sepandan, predi chanjman litoral avèk presizyon se yon defi, sitou tandans alontèm. Dènyèman, etid kolaboratif entènasyonal ShoreShop2.0 la te evalye pèfòmans 34 modèl prediksyon litoral atravè tès avèg, sa ki revele eta aktyèl teknik nan modèl litoral.
Litoral la se limit dinamik kote tè a rankontre lanmè a, li toujou ap chanje akòz vag, mare, tanpèt ak ogmantasyon nivo lanmè. Apeprè 24% nan litoral sab yo atravè lemond ap retire nan yon vitès ki depase 0.5 mèt pa ane, epi nan kèk zòn, tankou kòt Gòlf Etazini an, to ewozyon anyèl la menm pi gran pase 20 mèt.
Predi chanjman litoral se yon bagay ki difisil e konplèks an li menm, sa mande pou konsidere entèraksyon plizyè faktè, tankou enèji vag, transpò sediman, ak ogmantasyon nivo lanmè. Prediksyon egzak sou long peryòd tan yo pi difisil toujou.
Modèl prediksyon litoral modèn yo ka divize an twa kategori: youn baze sou simulation fizik, tankou Delft3D ak MIKE21 ki baze sou mekanik likid ak ekwasyon transpò sediman; youn se yon modèl ibrid ki konbine prensip fizik ak metòd ki baze sou done, tankou CoSMoS-COAST ak LX-Shore; epi lòt la se yon modèl ki baze sou done ki depann antyèman sou teknik estatistik oswa aprantisaj otomatik, tankou rezo LSTM ak achitekti Transformer.
Malgre gran varyete modèl ki genyen yo, mank kritè evalyasyon inifye fè konparezon pèfòmans yo difisil. Ki modèl ki ofri prediksyon ki pi egzak yo? Konpetisyon tès avèg ShoreShop2.0 la bay yon opòtinite pafè pou konparezon entèdisiplinè.
Konpetisyon entènasyonal ShoreShop2.0 pou tès avèg la se yon fòm kolaborasyon syantifik ki trè rigoureux. Ekip patisipan yo sèlman enfòme sou sit tès la, ki se yon non kòd pou yon bè oswa yon plaj. Enfòmasyon enpòtan tankou kote li ye a ak non reyèl li yo kache pou anpeche konesans anvan yo enfliyanse kalibrasyon modèl la. Anplis de sa, done yo rete konfidansyèl nan seksyon, ak done soti nan 2019-2023 (kout tèm) ak 1951-1998 (mwayen tèm) yo kenbe entansyonèlman. Lè sa a, modèl yo predi chanjman litoral kout ak mwayen tèm, epi finalman verifye presizyon yo lè l sèvi avèk done konfidansyèl yo. Konsepsyon sa a pèmèt konparezon kwa-disiplinè nan modèl kotyè anba kondisyon konplètman enkoni.
Trannkat ekip rechèch ki soti nan 15 peyi te soumèt modèl, ki gen ladan 12 modèl ki baze sou done ak 22 modèl ibrid. Ekip sa yo te soti nan enstitisyon Ozetazini, Ostrali, Japon, Lafrans ak lòt peyi. Sepandan, modèl yo te soumèt yo pa t gen modèl komèsyal tankou GENESIS ak modèl ki baze sou fizik Delft3D ak MIKE21 yo.
Yon konparezon te revele ke modèl ki te pi byen pèfòme pou previzyon kout tèm senk ane yo se te CoSMoS-COAST-CONV_SV (modèl ibrid), GAT-LSTM_YM (modèl ki baze sou done), ak iTransformer-KC (modèl ki baze sou done). Modèl sa yo te rive jwenn yon erè kare mwayèn apeprè 10 mèt, konparab ak erè natirèl 8.9 mèt nan done litoral yo jwenn nan teledeteksyon satelit. Sa endike ke pou kèk plaj, kapasite prediksyon modèl yo ap apwoche limit teknoloji obsèvasyon an. Natirèlman, lòt modèl yo te kapab pi byen kaptire chanjman litoral yo.
Yon rezilta etonan se ke modèl ibrid la te pèfòme konparab ak modèl ki baze sou done a. CoSMoS-COAST-CONV_SV (modèl ibrid) konbine pwosesis fizik ak operasyon konvolisyonèl, alòske GAT-LSTM_YM (modèl ki baze sou done) itilize yon rezo atansyon graf pou kaptire korelasyon espasyal yo. Toulede modèl yo te byen pèfòme.
An tèm de previzyon mwayen tèm, seri LX-Shore (modèl ibrid) bay prediksyon ki pi pre done mezire yo. Lè yo konekte pwosesis transpò sediman bò lanmè ak lateral yo, modèl sa yo kenbe estabilite alontèm pandan y ap montre repons ki pi konsistan yo a evènman tanpèt ekstrèm ak done mezire yo. Prediksyon ki soti nan modèl sa yo endike ke yon sèl tanpèt grav ka lakòz yon retrè pasajè sou litoral la jiska 15-20 mèt, ak yon rekiperasyon konplè ki ka pran de a twa zan. Seri CoSMoS-COAST la ofri yon estabilite ekselan, alòske lòt modèl yo ka soufri de derive alontèm ak repons twòp.
Rezilta modèl yo endike kekalite donese yon faktè kle ki limite pèfòmans modèl la. Pandan ke done teledeteksyon satelit yo kouvri yon zòn laj, rezolisyon tanporèl li ba, tipikman chak semèn rive chak mwa, sa ki fè li difisil pou kaptire rekiperasyon rapid apre tanpèt la. Anplis de sa, bò dlo enstantane a afekte pa monte vag yo ak mare yo, sa ki mennen nan erè pasajè ki ka afekte prediksyon modèl la.
Etid la te jwenn ke lisaj done espasyotanporèl, tankou itilizasyon teknik filtraj bidimensyonèl ki solid, ka amelyore pèfòmans modèl la anpil. Pita, modèl tès ki pa avèg yo te soumèt yon rediksyon nan erè mwayèn nan 15% grasa yon pretretman done optimize.
Lisaj 2D solid se yon metòd pwosesis siyal avanse ki fèt espesyalman pou trete bri nan done satelit litoral yo. Esansyèlman, li se yon algorithm filtraj iteratif ki baze sou kare minimòm pondere, epi li trè solid anfas valè aberan tankou bri vag pasajè nan imaj satelit yo.
Yon lòt faktè enpòtan pou prediksyon modèl yo se presizyon done vag ki toupre rivaj la. Kounye a, done vag yo soufri plizyè erè, tankou erè nan konvèsyon done reanaliz vag mondyal ki toupre rivaj la, patipri ki koze pa ekstrè paramèt vag yo nan izobat 10 mèt la olye de zòn kraze a, ak souzestimasyon enpak evènman ekstrèm yo lè yo itilize kondisyon vag mwayèn chak jou. Tout erè sa yo ka afekte prediksyon modèl yo.
Pou prediksyon alontèm, pifò modèl yo apiye sou lwa Brownian klasik la pou estime enpak ogmantasyon nivo lanmè a. Sepandan, lwa sa a sipoze yon rezèv sediman enfini ak ekilibre epi li inyore efè transpò sediman maren oswa aktivite imen, tankou renouvèlman plaj. Sa ka mennen nan gwo patipri nan modèl la.
Baze sou teyori pwofil ekilib la, lwa Brownian an bay yon relasyon lineyè ant ogmantasyon nivo lanmè a ak retrè litoral la. Teyori sa a deklare ke yon pwofil kotyè kenbe yon fòm ekilib. Pandan nivo lanmè a ap monte, espas akomodasyon k ap ogmante a fòse pwofil ekilib sa a deplase nan direksyon tè pou kenbe fòm li an relasyon ak nouvo nivo lanmè a. Kidonk, teyori a deklare ke pandan pwofil kotyè a ap deplase nan direksyon tè, kouch plaj ki anlè a erode, epi materyèl erode a depoze nan lanmè a, sa ki lakòz fon lanmè ki toupre litoral la monte, kidonk kenbe yon pwofondè dlo konstan. Lwa Brown nan predi ke retrè kotyè a ka 10 a 50 fwa pi gran pase ogmantasyon nivo lanmè a, tou depann de pant plaj la.
Etid sa a bay yon baz pou chwazi zouti apwopriye ki baze sou bezwen espesifik yo. Anplis de sa, pretretman done yo enpòtan anpil; yon bon tretman done ka pafwa gen yon pi gwo enpak pase modèl la li menm. Baze sou eksperyans ki genyen ak ShoreShop 2.0, yo ka fè amelyorasyon nan done satelit ak vag yo pou amelyore presizyon prediksyon yo. Anplis de sa, efè enkontwolab plaj ki deranje atifisyèlman nan previzyon alontèm yo kapab tou gen yon enpak siyifikatif sou rezilta prediksyon yo. Anplis de sa, mank patisipasyon nan modèl komèsyal tankou GENESIS, Delft3D, ak MIKE21 se yon pwoblèm enpòtan.
Gadyen Fwontyè Ble a: Misyon 11 ane Frankstar pou pwoteje oseyan ak klima nou yo
Pandan plis pase yon deseni, Frankstar te nan premye liy jesyon anviwònman maren an, li te itilize teknoloji dènye kri ak rigè syantifik pou bay done oseyanik ak idrolojik san parèy. Misyon nou an depase senp koleksyon done—nou se achitèk yon avni dirab, nou bay enstitisyon, inivèsite ak gouvènman atravè lemond pouvwa pou yo pran desizyon enfòme pou sante planèt nou an.
Dat piblikasyon: 11 Out 2025