南京信息工程大學海洋科學學院董昌明教授團隊在海岸裂流檢測技術方面取得新進展！

近日，南京信息工程大學海洋科學學院物理海洋與數值模擬研究所董昌明教授團隊在海岸裂流檢測技術方面取得新進展，相關成果“A systematic framework for automated rip current detection from numerically modeled flow data”發表于《Limnology and Oceanography：Methods》。論文第一作者為海洋科學學院教師劉雨立，通訊作者為董昌明教授，合作者包括南方海洋科學和工程實驗室（珠海）李翔高級工程師和國家海洋局珠海海洋環境中心站楊凡高級工程師。

海岸裂流是具有微尺度、局地性、突發性強的濱海海洋災害，一旦發生可對游客和市民造成嚴重的生命威脅。數值模擬能夠為海岸裂流的預警報提供關鍵信息，但從模擬流場中檢測裂流發生情況仍主要依賴人工解譯，目前缺少系統性方法自動提取裂流特征。針對此，研究團隊提出了一種結合了裂流的物理特性與其時空動態特征的檢測方法。該方法基于裂流的運動學和形態學特征建立了多維度判別準則，并設計了多步驟識別與追蹤流程，能夠有效檢測不同類型的裂流并捕捉其時空演化過程，在不同地形和波浪條件工況下驗證準確率超過90%。

圖1. 本方法對于不同類型裂流的檢測結果展示：（a）剪切不穩定裂流、（b）瞬變裂流、（c）聚焦型裂流、（d）溝槽裂流、（e）陰影區裂流和偏斜裂流

圖2. 本方法在（a）不同地形、（b）波浪條件和（c）裂流發生頻率下的檢測準確率分布情況

本研究提出的裂流檢測方法已初步應用于“珠海海濱浴場實時監測系統”，試運行期間進一步驗證了其實際工程應用潛力。本研究對于深化裂流機理認知和提升海岸災害防控能力具有雙重意義。本研究受到了南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海）自主科研項目（SML2022SP505）的大力支持。

作者簡介

劉雨立，海洋科學學院講師，院長助理。博士畢業于威斯康星大學麥迪遜分校。研究方向為近岸水動力過程、海岸災害、區域數值模擬、近岸環境觀測。主持國家自然科學基金青年基金1項、江蘇省自然科學基金青年基金1項、南方實驗室自主科研項目1項，以骨干身份參與科技部重點研發專項項目1項。發表SCI期刊論文10余篇，國家發明專利1項。

圖文 | 劉雨立

編輯 | 胡金珠

責編 | 楊圓圓 張彥輝

審核 | 董昌明

• 信息來源：南京信息工程大學海洋科學學院。

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