ພວກເຮົາສາມາດຄາດຄະເນການປ່ຽນແປງຂອງຝັ່ງທະເລໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງກວ່າແນວໃດ? ຮຸ່ນໃດດີກວ່າ?

ດ້ວຍ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ດິນ​ຟ້າ​ອາ​ກາດ​ພາ​ໃຫ້​ລະ​ດັບ​ນ້ຳ​ທະ​ເລ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ແລະ​ລົມ​ພະ​ຍຸ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂຶ້ນ, ເຂດ​ຊາຍ​ຝັ່ງ​ທະ​ເລ​ທົ່ວ​ໂລກ​ພວມ​ປະ​ເຊີນ​ກັບ​ຄວາມ​ສ່ຽງ​ທີ່​ບໍ່​ເຄີຍ​ມີ​ມາ​ກ່ອນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຄາດເດົາຢ່າງຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບການປ່ຽນແປງແຄມຝັ່ງທະເລແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນແນວໂນ້ມໃນໄລຍະຍາວ. ບໍ່ດົນມານີ້, ການສຶກສາຮ່ວມມືລະຫວ່າງປະເທດ ShoreShop2.0 ໄດ້ປະເມີນການປະຕິບັດຂອງ 34 ຮູບແບບການຄາດຄະເນ coastline ຜ່ານການທົດສອບຕາບອດ, ເປີດເຜີຍໃຫ້ເຫັນສະພາບປະຈຸບັນຂອງສິນລະປະໃນແບບຈໍາລອງ coastline.

​ເຂດ​ຊາຍ​ຝັ່ງ​ທະ​ເລ​ເປັນ​ເຂດ​ຊາຍ​ແດນ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ທີ່​ດິນ​ມາ​ພົບ​ກັບ​ທະ​ເລ, ມີ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຢ່າງ​ບໍ່​ຢຸດ​ຢັ້ງ​ຍ້ອນ​ຄື້ນ​ຟອງ, ນ້ຳ​ທະ​ເລ, ລົມ​ພະຍຸ, ແລະ​ນ້ຳ​ທະ​ເລ​ສູງ​ຂຶ້ນ. ປະມານ 24% ຂອງຊາຍຝັ່ງທະເລໃນທົ່ວໂລກກໍາລັງຖອຍຫຼັງໃນອັດຕາທີ່ເກີນ 0.5 ແມັດຕໍ່ປີ, ແລະໃນບາງພື້ນທີ່ເຊັ່ນ: ແຄມອ່າວສະຫະລັດ, ອັດຕາການເຊາະເຈື່ອນປະຈໍາປີແມ່ນສູງກວ່າ 20 ແມັດ.

ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ຝັ່ງ​ທະ​ເລ​ແມ່ນ​ມີ​ຄວາມ​ຫຍຸ້ງ​ຍາກ​ແລະ​ຊັບ​ຊ້ອນ, ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ການ​ພິ​ຈາ​ລະ​ນາ​ການ​ພົວ​ພັນ​ກັນ​ຂອງ​ຫຼາຍ​ປັດ​ໄຈ, ລວມ​ທັງ​ພະ​ລັງ​ງານ​ຄື້ນ, ການ​ຂົນ​ສົ່ງ​ຕະ​ກອນ, ແລະ​ການ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ຂອງ​ນ້ຳ​ທະ​ເລ. ການຄາດຄະເນທີ່ຖືກຕ້ອງໃນໄລຍະເວລາດົນນານແມ່ນມີຄວາມທ້າທາຍຫຼາຍກວ່າເກົ່າ.

ຮູບແບບການຄາດຄະເນແຄມຝັ່ງທະເລທີ່ທັນສະໄຫມສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດ: ຫນຶ່ງແມ່ນອີງໃສ່ການຈໍາລອງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ, ເຊັ່ນ Delft3D ແລະ MIKE21 ໂດຍອີງໃສ່ກົນໄກຂອງນ້ໍາແລະສົມຜົນການຂົນສົ່ງຕະກອນ; ຫນຶ່ງແມ່ນຮູບແບບປະສົມທີ່ປະສົມປະສານຫຼັກການທາງດ້ານຮ່າງກາຍກັບວິທີການຂັບເຄື່ອນຂໍ້ມູນ, ເຊັ່ນ CoSMoS-COAST ແລະ LX-Shore; ແລະອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນຕົວແບບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຂໍ້ມູນທີ່ອີງໃສ່ສະຖິຕິຫຼືເຕັກນິກການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກ, ເຊັ່ນ: ເຄືອຂ່າຍ LSTM ແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາ Transformer.

ເຖິງວ່າຈະມີຮູບແບບທີ່ຫລາກຫລາຍ, ແຕ່ການຂາດເງື່ອນໄຂການປະເມີນຜົນທີ່ເປັນເອກະພາບໄດ້ເຮັດໃຫ້ການປຽບທຽບການປະຕິບັດມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ. ຮູບແບບໃດທີ່ສະຫນອງການຄາດຄະເນທີ່ຖືກຕ້ອງທີ່ສຸດ? ການແຂ່ງຂັນການທົດສອບຄົນຕາບອດ ShoreShop2.0 ສະຫນອງໂອກາດທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບການປຽບທຽບຂ້າມລະບຽບວິໄນ.

ການແຂ່ງຂັນທົດສອບຄົນຕາບອດສາກົນ ShoreShop2.0 ເປັນຮູບແບບທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງການຮ່ວມມືທາງວິທະຍາສາດ. ທີມງານທີ່ເຂົ້າຮ່ວມພຽງແຕ່ແຈ້ງໃຫ້ຊາບກ່ຽວກັບສະຖານທີ່ທົດສອບ, ເຊິ່ງເປັນຊື່ລະຫັດຂອງອ່າວຫຼືຫາດຊາຍ. ຂໍ້​ມູນ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ເຊັ່ນ​: ສະ​ຖານ​ທີ່​ຂອງ​ຕົນ​ແລະ​ຊື່​ຕົວ​ຈິງ​ແມ່ນ​ໄດ້​ຖືກ​ປົກ​ປິດ​ເພື່ອ​ປ້ອງ​ກັນ​ບໍ່​ໃຫ້​ມີ​ຄວາມ​ຮູ້​ກ່ອນ​ຫນ້າ​ຈາກ​ການ​ມີ​ອິດ​ທິ​ພົນ​ການ​ປັບ​ຕົວ​ແບບ​. ນອກຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນຍັງຖືກຮັກສາໄວ້ເປັນຄວາມລັບໃນພາກສ່ວນຕ່າງໆ, ໂດຍມີຂໍ້ມູນຈາກ 2019-2023 (ໄລຍະສັ້ນ) ແລະ 1951-1998 (ໄລຍະກາງ) ໂດຍເຈດຕະນາກັກໄວ້. ຮູບແບບດັ່ງກ່າວຄາດຄະເນການປ່ຽນແປງຂອງແຄມຝັ່ງໃນໄລຍະສັ້ນແລະໄລຍະກາງ, ໃນທີ່ສຸດການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງພວກເຂົາໂດຍໃຊ້ຂໍ້ມູນລັບ. ການອອກແບບນີ້ເຮັດໃຫ້ການປຽບທຽບຂ້າມລະບຽບວິໄນຂອງແບບຈໍາລອງແຄມທະເລພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກຢ່າງສົມບູນ.

34 ທີມວິໄຈຈາກ 15 ປະເທດໄດ້ສົ່ງແບບຈໍາລອງ, ກວມເອົາ 12 ແບບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຂໍ້ມູນ ແລະ 22 ແບບປະສົມ. ທີມງານເຫຼົ່ານີ້ມາຈາກສະຖາບັນໃນສະຫະລັດ, ອົດສະຕາລີ, ຍີ່ປຸ່ນ, ຝຣັ່ງ, ແລະປະເທດອື່ນໆ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຮູບແບບທີ່ສົ່ງມາຍັງຂາດຕົວແບບການຄ້າເຊັ່ນ: GENESIS ແລະແບບຈໍາລອງຟີຊິກ Delft3D ແລະ MIKE21.

ການປຽບທຽບໄດ້ເປີດເຜີຍວ່າຕົວແບບທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງສຸດໃນໄລຍະສັ້ນ, ການຄາດຄະເນຫ້າປີແມ່ນ CoSMoS-COAST-CONV_SV (ແບບຈໍາລອງປະສົມ), GAT-LSTM_YM (ແບບຈໍາລອງທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຂໍ້ມູນ), ແລະ iTransformer-KC (ຮູບແບບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຂໍ້ມູນ). ຮູບແບບເຫຼົ່ານີ້ບັນລຸໄດ້ຄວາມຜິດພາດຂອງຮາກຫມາຍຄວາມວ່າສີ່ຫຼ່ຽມມົນປະມານ 10 ແມັດ, ທຽບກັບຄວາມຜິດພາດທີ່ປະກົດຂຶ້ນຂອງ 8.9 ແມັດໃນຂໍ້ມູນທາງໄກຂອງດາວທຽມ coastline ຮັບຮູ້. ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າສໍາລັບບາງຫາດຊາຍ, ຄວາມສາມາດຄາດຄະເນຂອງຕົວແບບກໍາລັງເຂົ້າຫາຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງເຕັກໂນໂລຢີການສັງເກດການ. ແນ່ນອນ, ຮູບແບບອື່ນໆສາມາດເກັບກໍາການປ່ຽນແປງຂອງຊາຍຝັ່ງທະເລໄດ້ດີກວ່າ.

ການຄົ້ນພົບທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈແມ່ນວ່າຕົວແບບປະສົມປະຕິບັດການປຽບທຽບກັບຕົວແບບທີ່ໃຊ້ຂໍ້ມູນ. CoSMoS-COAST-CONV_SV (ຕົວແບບປະສົມ) ປະສົມປະສານຂະບວນການທາງກາຍະພາບແລະການດໍາເນີນການ convolutional, ໃນຂະນະທີ່ GAT-LSTM_YM (ຕົວແບບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຂໍ້ມູນ) ນໍາໃຊ້ເຄືອຂ່າຍຄວາມສົນໃຈຂອງກາຟເພື່ອເກັບກໍາຄວາມສໍາພັນທາງພື້ນທີ່. ທັງສອງແບບປະຕິບັດໄດ້ດີ.

ໃນແງ່ຂອງການຄາດຄະເນໃນໄລຍະກາງ, ຊຸດ LX-Shore (ແບບປະສົມ) ສະຫນອງການຄາດຄະເນທີ່ໃກ້ຄຽງກັບຂໍ້ມູນການວັດແທກ. ໂດຍການເຊື່ອມໂຍງຂະບວນການຂົນສົ່ງຕະກອນຕາມແຄມຝັ່ງແລະທາງຂ້າງ, ຮູບແບບເຫຼົ່ານີ້ຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວໃນຂະນະທີ່ສະແດງການຕອບສະຫນອງທີ່ສອດຄ່ອງທີ່ສຸດຕໍ່ເຫດການພະຍຸຮ້າຍແຮງດ້ວຍຂໍ້ມູນການວັດແທກ. ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ຈາກ​ຕົວ​ແບບ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ຊີ້​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ, ລົມ​ພາຍຸ​ຮ້າຍ​ແຮງ​ຄັ້ງ​ດຽວ​ສາມາດ​ເຮັດ​ໃຫ້​ຝັ່ງ​ທະ​ເລ​ຫ່າງ​ໄກ​ເຖິງ 15-20 ​ແມັດ, ​ໂດຍ​ການ​ຟື້ນ​ຟູ​ຢ່າງ​ເຕັມທີ່​ອາດ​ຈະ​ໃຊ້​ເວລາ 2 ຫາ 3 ປີ. ຊຸດ CoSMoS-COAST ສະຫນອງຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີເລີດ, ໃນຂະນະທີ່ຕົວແບບອື່ນໆອາດຈະທົນທຸກຈາກການລອຍນ້ໍາໃນໄລຍະຍາວແລະການຕອບສະຫນອງຫຼາຍເກີນໄປ.

ຜົນໄດ້ຮັບຂອງຕົວແບບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄຸນ​ນະ​ພາບ​ຂໍ້​ມູນ​ເປັນປັດໃຈຈໍາກັດທີ່ສໍາຄັນໃນການປະຕິບັດຕົວແບບ. ໃນຂະນະທີ່ຂໍ້ມູນການຮັບຮູ້ທາງໄກຈາກດາວທຽມກວມເອົາພື້ນທີ່ກວ້າງ, ຄວາມລະອຽດຊົ່ວຄາວຂອງມັນແມ່ນຕໍ່າ, ໂດຍປົກກະຕິເປັນປະຈໍາອາທິດຫາປະຈໍາເດືອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະບັນທຶກການຟື້ນຕົວໄວຫຼັງຈາກພະຍຸ. ນອກຈາກນັ້ນ, ແຄມນ້ໍາທັນທີໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄື້ນຟອງແລະ tides, ນໍາໄປສູ່ຄວາມຜິດພາດຊົ່ວຄາວທີ່ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຄາດຄະເນຂອງຕົວແບບ.

ການສຶກສາພົບວ່າການເຮັດໃຫ້ຂໍ້ມູນ spatiotemporal smoothing, ເຊັ່ນ: ການນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການກັ່ນຕອງສອງມິຕິລະດັບທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ສາມາດປັບປຸງການປະຕິບັດຕົວແບບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕໍ່ມາ, ຮູບແບບການທົດສອບທີ່ບໍ່ແມ່ນຕາບອດໄດ້ສົ່ງຄວາມຜິດພາດໂດຍສະເລ່ຍຫຼຸດລົງ 15% ໂດຍຜ່ານການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນທີ່ດີທີ່ສຸດ.

Robust 2D Smoothing ແມ່ນວິທີການປະມວນຜົນສັນຍານຂັ້ນສູງທີ່ອອກແບບມາໂດຍສະເພາະເພື່ອປະມວນຜົນສິ່ງລົບກວນໃນຂໍ້ມູນດາວທຽມຕາມແຄມຝັ່ງທະເລ. ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ມັນແມ່ນຂັ້ນຕອນການກັ່ນຕອງແບບຊ້ຳໆໂດຍອີງໃສ່ຮູບສີ່ຫຼ່ຽມມົນທີ່ມີນ້ຳໜັກໜ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະມີຄວາມແຂງແຮງສູງຕໍ່ກັບການອອກອາກາດເຊັ່ນ: ສຽງຄື້ນຊົ່ວຄາວໃນຮູບດາວທຽມ.

ປັດໄຈສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງສໍາລັບການຄາດຄະເນແບບຈໍາລອງແມ່ນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂໍ້ມູນຄື້ນໃກ້ຝັ່ງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຂໍ້ມູນຄື້ນໄດ້ຮັບຄວາມເດືອດຮ້ອນຈາກຄວາມຜິດພາດຕ່າງໆ, ລວມທັງຄວາມຜິດພາດໃນການປ່ຽນແປງຂອງຂໍ້ມູນການວິເຄາະຄື້ນທົ່ວໂລກ, ຄວາມລໍາອຽງທີ່ເກີດຈາກການສະກັດຕົວກໍານົດການຂອງຄື້ນຢູ່ isobath 10 ແມັດແທນທີ່ຈະເປັນເຂດ breaking, ແລະ underestimation ຂອງຜົນກະທົບຂອງເຫດການຮ້າຍແຮງໂດຍການນໍາໃຊ້ເງື່ອນໄຂຂອງຄື້ນສະເລ່ຍປະຈໍາວັນ. ຂໍ້ຜິດພາດເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຄາດຄະເນຂອງຕົວແບບ.

ສໍາລັບການຄາດຄະເນໄລຍະຍາວ, ແບບຈໍາລອງສ່ວນໃຫຍ່ອີງໃສ່ກົດຫມາຍ Brownian ຄລາສສິກເພື່ອຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງລະດັບນ້ໍາທະເລ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ກົດຫມາຍສະບັບນີ້ຖືວ່າການສະຫນອງຕະກອນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດແລະສົມດູນແລະບໍ່ສົນໃຈຜົນກະທົບຂອງການຂົນສົ່ງຕະກອນ offshore ຫຼືກິດຈະກໍາຂອງມະນຸດ, ເຊັ່ນການບໍາລຸງລ້ຽງຫາດຊາຍ. ນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ອະຄະຕິແບບຈໍາລອງທີ່ສໍາຄັນ.

ອີງ​ຕາມ​ທິດ​ສະ​ດີ​ຄວາມ​ສົມ​ດຸນ​, ກົດ​ຫມາຍ​ຂອງ Brownian ສະ​ຫນອງ​ການ​ພົວ​ພັນ​ເປັນ​ເສັ້ນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ຂອງ​ລະ​ດັບ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ shoreline retreat​. ທິດສະດີນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ profile coastal ຮັກສາຮູບຮ່າງສົມດູນ. ເມື່ອລະດັບນໍ້າທະເລສູງຂຶ້ນ, ພື້ນທີ່ທີ່ພັກອາໄສທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງຄວາມສົມດຸນນີ້ຫັນໄປສູ່ຫນ້າດິນເພື່ອຮັກສາຮູບຮ່າງຂອງຕົນໃຫ້ທຽບກັບລະດັບນ້ໍາທະເລໃຫມ່. ດ້ວຍເຫດນັ້ນ, ທິດສະດີໄດ້ວາງອອກວ່າ ເມື່ອໜ້າດິນຊາຍຝັ່ງທະເລຫັນໜ້າດິນ, ຊັ້ນຫາດຊາຍເທິງຖືກເຊາະເຈື່ອນ, ແລະ ວັດສະດຸທີ່ຖືກເຊາະເຈື່ອນຖືກຝັງຢູ່ຝັ່ງ, ເຮັດໃຫ້ພື້ນທະເລທີ່ໃກ້ກັບຝັ່ງທະເລສູງຂື້ນ, ດ້ວຍເຫດນີ້ຈຶ່ງຮັກສາຄວາມເລິກຂອງນ້ຳຄົງທີ່. ກົດໝາຍຂອງ Brown ຄາດການວ່າ ການຢັ່ງຢາຍຕາມແຄມຝັ່ງທະເລສາມາດສູງກວ່າລະດັບນ້ຳທະເລ 10 ຫາ 50 ເທົ່າ, ຂຶ້ນກັບຄວາມຊັນຂອງຫາດຊາຍ.

ການສຶກສານີ້ສະຫນອງພື້ນຖານສໍາລັບການເລືອກເຄື່ອງມືທີ່ເຫມາະສົມໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການສະເພາະ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນແມ່ນສໍາຄັນ; ການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນທີ່ເຫມາະສົມບາງຄັ້ງສາມາດມີຜົນກະທົບຫຼາຍກວ່າຕົວແບບຂອງມັນເອງ. ການສ້າງປະສົບການທີ່ໄດ້ຮັບກັບ ShoreShop 2.0, ສາມາດປັບປຸງຂໍ້ມູນດາວທຽມ ແລະຄື້ນ ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄາດຄະເນ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຂອງຫາດຊາຍທີ່ຖືກລົບກວນໃນການຄາດຄະເນໄລຍະຍາວຍັງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຜົນຂອງການຄາດຄະເນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການຂາດການມີສ່ວນຮ່ວມຈາກຮູບແບບການຄ້າເຊັ່ນ GENESIS, Delft3D, ແລະ MIKE21 ແມ່ນບັນຫາທີ່ສໍາຄັນ.

​Guardians of the Blue Frontier: ພາລະກິດ 11 ປີຂອງ Frankstar ເພື່ອປົກປ້ອງມະຫາສະໝຸດ ແລະ ສະພາບອາກາດຂອງພວກເຮົາ

ເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າໜຶ່ງທົດສະວັດ, Frankstar ໄດ້ຢູ່ໃນແຖວໜ້າຂອງການຄຸ້ມຄອງສິ່ງແວດລ້ອມທາງທະເລ, ນຳໃຊ້ເທັກໂນໂລຍີທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມງວດທາງດ້ານວິທະຍາສາດເພື່ອສະໜອງຂໍ້ມູນມະຫາສະໝຸດ ແລະ ອຸທົກກະສາດທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າໄດ້. ພາລະກິດຂອງພວກເຮົາຂ້າມພຽງແຕ່ການເກັບກໍາຂໍ້ມູນ - ພວກເຮົາເປັນສະຖາປະນິກຂອງອະນາຄົດທີ່ຍືນຍົງ, ການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສະຖາບັນ, ມະຫາວິທະຍາໄລ, ແລະລັດຖະບານທົ່ວໂລກໃນການຕັດສິນໃຈທີ່ມີຂໍ້ມູນສໍາລັບສຸຂະພາບຂອງໂລກຂອງພວກເຮົາ.