智慧数字孪生 算法模型 软件定制 案例

在使用 CNN-LSTM-Attention 模型处理数据时，数据分析是构建有效模型的基础，而结合时序特性与注意力机制的设计则是模型性能的关键。以下从 “数据分析” 和 “基于时序与注意力机制的模型设计” 两方面展开说明： 一、数据分析（针对 CNN-LSTM-Attention 适用场景） CNN-LSTM-Attention 模型通常用于处理带时序特性的结构化 / 非结构化数据（如时间序列、视频帧、文本序列等），数据分析需重点关注以下维度： 数据类型与结构 明确数据是否为时序数据（如传感器时序信号、股票价格、视频帧序列、文本句子等），是否包含空间 / 局部特征（如图像的局部纹理、文本的 n-gram 特征）。 示例：若处理视频帧，每帧是图像（含空间局部特征），帧序列构成时序关系；若处理文本，每个词是向量（局部语义），词序列构成时序依赖。 时序特性分析 时序长度：统计序列长度分布（如文本句子的词数、时间序列的采样点数），判断是否需要截断 / 补全，避免序列过长导致模型效率低下。 时序相关性：通过自相关函数（ACF）、偏自相关函数（PACF）分析序列中前后时刻的依赖关系（如滞后几步的特征影响当前时刻），指导 LSTM 的层数 / 隐藏单元数设计。 周期性与趋势：若数据含周期性（如日 / 周规律），需确认周期长度，避免 CNN 卷积核大小或 LSTM 窗口设置与周期不匹配。 特征分布与质量 特征维度：若为高维数据（如图像序列），需分析局部特征的重要性（如通过方差、互信息筛选关键区域），辅助 CNN 卷积核尺寸 / 通道数的设计。 缺失值与异常值：时序数据中缺失值需按时序插值（如线性插值、前向填充），异常值需检测（如基于 3σ 准则、孤立森林）并处理，避免影响 LSTM 的时序学习。 特征尺度：不同特征维度的数值范围可能差异大（如传感器数据的单位不同），需标准化（Z-score）或归一化（Min-Max），确保 CNN 和 LSTM 的梯度稳定。 标签与任务匹配 明确任务类型：是时序预测（如未来温度）、序列分类（如视频行为识别）、还是序列标注（如文本命名实体识别）。 标签分布：若为分类任务，需检查类别是否平衡；若为预测任务，需分析标签与输入特征的时序滞后关系（如输入 t 时刻特征预测 t+1 时刻标签）。

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1.多源异构海量遥感影像样本库：根据已有高分辨率卫星影像及配套地理国情监测、国土调查等业务数据，结合深度学习模型训练样本要求，制作辖区范围内的总计约10万张以上的样本库据； 2.地表覆盖要素智能提取模块：利用深度学习模型，以多源异构海量遥感影像样本库为基础，开发地表覆盖要素智能提取模块。可对覆盖辖区全域的影像进行地表覆盖要素自动提取，主要涉及耕地、林地、水体、建筑物、道路五类土地利用类型； 3.多时相遥感影像变化检测模块：开发多时相遥感影像变化检测模块，在深度学习模型训练的基础上，基于分割对象提取两期影像上的光谱、纹理、上下文特征差异，结合语义特征，提取出两期影像的变化之处，并获得两期影像的变化图斑和对应变化矢量。

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