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》