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MCC2025决赛附加题:全球及中国近海生态环境要素智能预测

hqy hqy 发表于2025-07-14 20:40:27 浏览1 评论0百度已收录

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MCC 2025

决赛附加题

全球及中国近海

生态环境要素智能预测

01. 附加题简介

本赛题旨在利用全球或中国近海叶绿素卫星遥感数据,通过智能算法实现生态环境要素(如叶绿素浓度、初级生产力等)的高分辨率时空预测,如全球10km,近海3-5km,并实现未来1-7 天的时序预测。需整合时空特征提取、机器学习模型构建及不确定性分析,确保预测结果的物理合理性与精度。赛题基于 Python 实现,需兼顾模型预测精度与计算效率。

02. 程序要求

核心功能

数据读取与预处理:读取卫星遥感数据(NetCDF/HDF 格式),完成基本的数据预处理。

特征工程:提取时空特征(如图像变化信息、时间序列变化信息、季节周期、以及其他环境要素协同变量),构建训练数据集。

智能预测模型:实现深度学习模型(如时空卷积网络 STCNN、Transformer、LSTM-Attention)或机器学习模型(随机森林、XGBoost),支持多步预测。

不确定性评估:输出预测结果的置信区间(如概率预测或误差估计)。

结果输出:生成网格化预测结果,包括图片图像,时间步长不低于每日,空间分辨率满足全球或区域高精度需求。

代码规范

必须使用 Python 开源框架(如TensorFlow/PyTorch/SciKit-Learn)。

代码需包含完整注释、文档字符串及可复现的训练流程。

03. 数据准备

全球数据:NASA MODIS/Aqua 叶绿素数据(如OC-CCI 产品,分辨率 4km或9km)

中国近海数据:卫星叶绿素数据

辅助数据:区域海洋动力数据(如温度、海流)

04. 结果验证

定量指标

对比预测结果与实测数据,计算以下指标:

均方根误差(RMSE)

皮尔逊相关系数(R)

平均绝对误差(MAE)

可视化验证:

生成预测结果时空分布图,评估与洋流、锋面等生态现象的空间一致性

05. 题目要求

输出格式:预测结果需保存为 NetCDF 格式,包含时间(time)、经度(lon)、纬度(lat)、预测值(chlorophyll)及不确定性字段(uncertainty)。

精度要求:不得对原始卫星数据进行无依据的降采样或随意插值,需保留原始数据时空分辨率信息。

预测范围:全球或中国近海区域(可自选,需在代码中明确界定)

06. 本题评分规则

评分项

占比

说明

精度预测

60%

综合 RMSE、R 值排名,中国近海区域权重高于全球区域

计算效率

20%模型训练与预测时间(小时),支持并行计算者优先

代码质量

15%

代码可读性、模块化程度、文档完整性

创新性

5%

模型架构创新(如融合物理约束的 AI 模型)、多源数据融合方案等

注:本题需重点体现“智能预测”特性,鼓励结合海洋物理过程知识(如生态 - 动力耦合)优化模型,禁止使用纯统计插值方法(如克里金)替代机器学习模型

07. 决赛评分规则

具体评分规则:

决赛两题:决赛赛题(妈祖·海浪模式)和决赛附加题(全球及中国近海生态环境要素智能预测),两题均为必答题,其中决赛赛题满分100分,决赛附加题满分20分;

最终总成绩=决赛赛题上机成绩(满分80分)+决赛赛题现场成绩(满分20分)+附加题现场成绩(满分20分);

不可针对某类算例做针对性、无普适性、非通用优化,否则该部分成绩酌情扣除(如不确定优化方法是否满足要求,请及时与组委会沟通确认优化细节);

如出现作品源代码高度相似情况,则视为同一作品,取消参赛成绩。

08. 作品提交内容和方式

作品提交方式:决赛现场提交

优化版源代码

编译配置及说明文件

技术报告PPT(请确保PPT翻页正常)

赛题、上机指南及作品提交模版

网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1a-wbWinPyQ0TlwQtSz18mQ

提取码:MCC5

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09. 时间节点

决赛时间:现场决赛-8月28日(周四),评审答辩8月29 日(周五);

机时申请时间:机时系统自动发送,具体发送时间请等待通知;

决赛评审时间:另行通知(所有晋级决赛的队伍需要线下全程参加答辩,具体答辩时间和地点另行通知);

证书发放:决赛评比结束后,由专家评审和组委会根据《大赛章程》和赛题评审规则共同确定获奖情况,公示后最终将在 9 月份的颁奖典礼上颁发证书,奖牌等。且同一单位最多两支队伍获奖。

MCC2025算力由海南人工智能计算中心提供,算力平台为华为鲲鹏ARM高性能高密液冷集群。

原标题:《MCC2025决赛附加题:全球及中国近海生态环境要素智能预测》