一種計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法。所述方法按下列步驟進(jìn)行：1、前期數(shù)據(jù)采集；2、計(jì)算平均目標(biāo)強(qiáng)度<img file="2014100216010100004dest_path_image002.TIF" wi="20" he="17" />；3、魚(yú)群個(gè)體密度Dt和全體補(bǔ)償密度dc的計(jì)算；4、魚(yú)群密度D計(jì)算；本發(fā)明基于水聲學(xué)技術(shù)原理，通過(guò)計(jì)算個(gè)體密度，可以表征調(diào)查區(qū)域較分散魚(yú)類個(gè)體的密集度，再以該區(qū)域的群體補(bǔ)償密度進(jìn)行增值，使得江河環(huán)境的魚(yú)類個(gè)體和群體分布差異性得以定量表現(xiàn)，從而為江河環(huán)境復(fù)雜的魚(yú)類分散及聚群的分布特征提供可靠有效的密度計(jì)算方法。
【專利說(shuō)明】一種計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到水產(chǎn)資源與保護(hù)學(xué)領(lǐng)域，特別涉及到一種計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法。
【背景技術(shù)】[0002]目前，江河中魚(yú)類密度估算主要有抽樣捕撈、標(biāo)記重捕、卵和仔魚(yú)調(diào)查、水聲學(xué)探測(cè)等方法。其中抽樣捕撈、標(biāo)記重捕、卵和仔魚(yú)調(diào)查受主觀因素影響較大，導(dǎo)致準(zhǔn)確性降低，另外不放回抽樣也會(huì)影響甚至破壞魚(yú)類及其他水生生物的資源密度，尤其是對(duì)一些珍貴的瀕危物種，更不利于生態(tài)保護(hù)。而水聲學(xué)技術(shù)不同于傳統(tǒng)的漁業(yè)資源評(píng)估技術(shù)，它是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和物理聲學(xué)技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)于一身的一種極具潛力的聲吶探測(cè)技術(shù)，具有實(shí)時(shí)、快速、環(huán)保無(wú)公害等優(yōu)勢(shì)，雖然水聲學(xué)探測(cè)的評(píng)估準(zhǔn)確性可能受到魚(yú)類回避行為的影響而降低，但是相對(duì)于傳統(tǒng)的漁獲物統(tǒng)計(jì)魚(yú)類資源的方法，具有更大的優(yōu)勢(shì)。它利用了聲波反射原理，由聲波探測(cè)器發(fā)射聲波，當(dāng)聲波在水中傳播時(shí)遇到目標(biāo)(如魚(yú)類、石頭等)，會(huì)產(chǎn)生回波信號(hào)，回波信號(hào)在接收換能器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，信號(hào)處理后送到目標(biāo)鑒別器(基于預(yù)定義的原則做出目標(biāo)有無(wú)的判斷)，并在作出判斷后，顯示出目標(biāo)的距離、定位、速度和物理性質(zhì)，最后在顯示器上顯示判定結(jié)果。目前利用水聲學(xué)技術(shù)對(duì)魚(yú)群密度估算的方法主要有4種，Sv/TS積分法、回波計(jì)數(shù)法、軌跡計(jì)數(shù)法、單波束法。其中，積分法指單位區(qū)域內(nèi)某種或某個(gè)魚(yú)群的回波強(qiáng)度的總積分值除以單個(gè)個(gè)體的目標(biāo)強(qiáng)度(M)所獲得的比值，從而得出魚(yú)類個(gè)體數(shù)，但是由于魚(yú)類的背向散射截面及目標(biāo)強(qiáng)度受魚(yú)類個(gè)體規(guī)格、形狀、姿態(tài)傾角、魚(yú)鰾有無(wú)等影響，在集中度不高甚至少有魚(yú)類個(gè)體的水域，往往會(huì)得到意想不到的低密度值，甚至接近O密度，因此僅適用于高密集度(不可區(qū)分個(gè)體)的魚(yú)類密度計(jì)算；回波計(jì)數(shù)法是指單位探測(cè)體積中獲得的魚(yú)類目標(biāo)個(gè)體數(shù)量，適用于低密集度(可區(qū)分個(gè)體)的魚(yú)類密度計(jì)算；軌跡計(jì)數(shù)法是指單位航行探測(cè)體積的魚(yú)類目標(biāo)個(gè)體數(shù)量，由于GPS數(shù)據(jù)的整合，能夠獲得航跡線上較精確的密度估算情況，但要求航速不能過(guò)高，因此僅適用于低航速調(diào)查并保證獲得全部目標(biāo)的情況；單波束法使用單波束探測(cè)儀，不能精確判斷魚(yú)類密度，更適用于捕撈魚(yú)群的探測(cè)。但是由于江河(如長(zhǎng)江干支流等)特殊的地理環(huán)境以及復(fù)雜多變的流場(chǎng)，這四種方法都不能很好地適應(yīng)江河中遠(yuǎn)探測(cè)距離的魚(yú)類密度計(jì)算，因此需要一種針對(duì)江河的準(zhǔn)確的魚(yú)類密度計(jì)算方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于江河環(huán)境復(fù)雜，且基于水聲學(xué)技術(shù)的計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法，其特征在于:所述方法按下列步驟進(jìn)行:
(I)采用漁業(yè)聲學(xué)設(shè)備對(duì)目標(biāo)江段進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，進(jìn)行前期數(shù)據(jù)采集，所采集的數(shù)據(jù)
為:總目標(biāo)個(gè)數(shù)N，每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度值TS，平均聲量反向散射強(qiáng)度，單回波波束體積 VSED ;
(2)平均目標(biāo)強(qiáng)度西的計(jì)算:
將所有目標(biāo)的TS進(jìn)行加和后除以總目標(biāo)個(gè)數(shù)，公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種計(jì)算江河魚(yú)群密度的方法，其特征在于:所述方法按下列步驟進(jìn)行: (1)采用漁業(yè)聲學(xué)設(shè)備對(duì)目標(biāo)江段進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，進(jìn)行前期數(shù)據(jù)采集，所采集的數(shù)據(jù)為:總目標(biāo)個(gè)數(shù)N，每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度值TS，平均聲量反向散射強(qiáng)度Si，單回波波束體積Vsed ； (2)平均目標(biāo)強(qiáng)度f(wàn)f的計(jì)算: 將所有目標(biāo)的TS進(jìn)行加和后除以總目標(biāo)個(gè)數(shù)，公式為: TS = Τ?Σ tsX ;其中;^為平均目標(biāo)強(qiáng)度，N為總目標(biāo)個(gè)數(shù)，TS為每個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)強(qiáng)度 值，i=l，2，3，...，N; (3)個(gè)體密度Dt和群體補(bǔ)償密度d。的計(jì)算: 個(gè)體密度Dt的計(jì)算公式為: Dt = ^一 ；式中Dt為個(gè)體密度，Vsed為單回波波束體積，N為總目標(biāo)個(gè)數(shù)；
^SED 群體補(bǔ)償密度d。計(jì)算公式為: dt=:;式中d。為全體補(bǔ)償密度；—平均聲量反向散射強(qiáng)度，—為平均Vsed TSSvTS目標(biāo)強(qiáng)度，Vsed為單回波波束體積，N為總目標(biāo)個(gè)數(shù)； (4)江河魚(yú)群密度D的計(jì)算: 江河魚(yú)群密度D的計(jì)算公式為: D =Dt+ dc ;式中Dt為個(gè)體密度，d。為全體補(bǔ)償密度。
【文檔編號(hào)】G01S15/02GK103728623SQ201410021601
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】陳大慶, 孫銘帥, 王珂, 劉紹平, 段辛斌, 汪登強(qiáng), 劉明典, 田輝伍 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所