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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种基于热力学约束的海洋温跃层时空预测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120822436B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511331837.9，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权一种基于热力学约束的海洋温跃层时空预测方法及系统是由王际朝;潘彦希;丁杰;冯苗苗;王娟设计研发完成，并于2025-09-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于热力学约束的海洋温跃层时空预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于海洋温跃层预测技术领域，公开了一种基于热力学约束的海洋温跃层时空预测方法及系统。该方法包括：数据集构建与预处理；构建基于热力学约束的海洋温跃层时空预测模型，完成温跃层时空特征的提取，模型训练与应用，完成海面表层到水下未来水下不同深度温度的时空预测；结合准阶跃函数近似法QFA与垂直梯度准则GC分区域识别策略，根据预测得到的水下不同深度温度完成温跃层多特征时空提取。本发明通过引入物理机制约束，不仅提高了温跃层预测的准确性，还增强了模型的可解释性，实现了从海表数据到水下温跃层多关键特征时空预测。

本发明授权一种基于热力学约束的海洋温跃层时空预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于热力学约束的海洋温跃层时空预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1，数据集构建与预处理； S2，基于预处理后的数据集，采用改进的ResNet架构，融合捕捉时空信息的三维空间通道重建卷积3D-SCConv模块与用于增强关键时空特征捕捉能力的执行注意力机制的卷积块注意力模块CBAM，构建基于热力学约束的海洋温跃层时空预测模型，并将温跃层形成相关的一维热平衡方程作为物理约束嵌入神经网络损失函数，增强预测结果的物理一致性与可解释性； S3，对构建的基于热力学约束的海洋温跃层时空预测模型训练与应用，根据多源海面表层数据以及引入时间维度，完成海面表层到未来水下不同深度温度的时空预测； S4，根据未来水下不同深度温度的时空预测结果，结合准阶跃函数近似法QFA与垂直梯度准则GC分区域识别策略，完成温跃层多特征时空提取； 步骤S2具体包括： 1以ResNet作为基础模型框架，采用3D卷积替代2D卷积；网络初始阶段，输入图像经过一个3×3×3卷积层和步幅为2的最大池化层下采样后，进入4个残差块；每个残差块包含2个卷积层，为捕捉时间维度信息，使用三维空间通道重建卷积3D-SCConv模块替代二维SCConv3×3×3卷积核，对特征图依次进行卷积、批量归一化和RELU激活；完成对温跃层的时空提取； 2在首个和最后一个残差块中，引入执行注意力机制的卷积块注意力模块CBAM，增强关键时空特征捕捉能力，该卷积块注意力模块CBAM通过串联的通道注意力CA模块与空间注意力SA模块处理输入特征； 3通过全局平均池化层和全连接层进行输出，在全连接层输出预测后，将与温跃层形成相关的一维热平衡方程作为物理损失项编码到的独立于网络层的损失函数CostF中，计算基于热力学约束的海洋温跃层时空预测模型预测值与真实值的差异，其中，损失函数CostF的输入是全连接层的预测结果与真实标签。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国石油大学(华东)，其通讯地址为：266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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