[發明專利]一種水聲學走航式調查魚類資源的方法

在審

• 申請號: 201710888459.3
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107765256A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 周家飛;王從鋒;向經文
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01S15/96
• 分類號: G01S15/96;G01S15/06;A01K79/00
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識產權代理事務所(普通合伙)52110
• 代理人: 田江飛

技術領域

本發明涉及一種水聲學走航式調查魚類資源的方法，屬于魚類資源調查技術領域。

背景技術

現有探測魚類資源量的技術方法主要有漁獲物估算或漁獲物結合水聲學估算方法，但尚未形成僅憑借水聲學儀器DIDSON在流水環境下，在線探測及估算魚類資源的系統性方法。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種水聲學走航式調查魚類資源的方法，該水聲學走航式調查魚類資源的方法在不損害魚類資源、可提供自然狀態下魚類行為特征的前提下，通過背景去噪、人工排錯獲取準確的魚類數量，結合探測水體長度和走航距離計算所探測水體體積，最終可得到探測水體魚類資源量。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種水聲學走航式調查魚類資源的方法；在調查魚類資源中，用水聲學儀器DIDSON進行“Z”字型走航探測水體體積，獲取聲學圖像，通過聲學圖像獲取水域魚類資源量。

包括下以下步驟：

①安裝水聲學儀器DIDSON：將水聲學儀器DIDSON安裝在探測船船舷的一側，探頭對準水面方向；

②設計“Z”字型走航：設計“Z”字型走航方式，讓探測船以“Z”字型走航的方式進行走航；

③獲取聲學圖像：啟動探測船和“Z”字型走航，讓探測船以“Z”字型走航的方式進行橫斷面魚類資源數據探測，水聲學儀器DIDSON進入水中，獲取聲學圖像；

④去噪處理：將聲學圖像進行背景去噪處理；

⑤識別魚類的目標強度：對聲學圖像中的單體魚類進行目標強度識別，獲取單體魚類目標強度；

⑥獲取魚類資源量：根據探測過程中探頭探測水體的長度，獲取“Z”字型走航探測的水體體積，結合聲學圖像中魚類密度，獲取魚類資源量。

所述步驟①分為以下步驟：

(1.1)調節探頭與水面之間的角度；

(1.2)調節探頭與所需探測水體的長度。

所述步驟③中，水聲學儀器DIDSON下水深度為0.5m。

所述步驟④分為以下步驟：

(4.1)配合使用水聲學儀器DIDSON中的“detect motion”和“background substraction”功能，調整噪音的閾值來改善圖像效果，對獲取的聲學圖像進行背景去噪處理；

(4.2)將背景去噪處理后的聲學圖像進行人工排錯，去除聲學數據中的背景噪音數據。

所述步驟⑤中，單體魚類目標強度識別的計算公式如下：

T＝24.1logL-4.1logλ-33.2；

其中，L為探測船的行進路程，λ為聲波波長，T為單體魚類目標強度。

所述步驟⑥中，水體體積的計算公式如下：

V＝S_底*L；

其中，V為水體體積，S_底為光束垂直側面面積，L為探測船的行進路程；

所述魚類密度的計算公式如下：

其中，ρ為魚類密度，n為聲學圖像中魚類的數量，V為水體體積。

所述魚類資源量的計算公式如下：

D＝ρ*V；

其中，D為魚類資源量，ρ為魚類密度，V為水體體積。

所述光束垂直側面面積的計算公式如下：

其中，S_底為光束垂直側面面積，h為探測水體的長度，b為水聲學儀器DIDSON探測最遠端截面的寬度。

所述水聲學儀器DIDSON探測最遠端截面的寬度的計算公式如下：

其中，b為水聲學儀器DIDSON探測最遠端截面的寬度，h為探測水體的長度。

本發明的有益效果在于：與傳統漁獲物調查方法相比，采用先進的水聲學技術，其具有不損害魚類資源、可提供長期持續數據的優點，其聲學圖像存在非魚體目標背景圖像干擾，可通過軟件識別和人工排錯將其排除獲取準確的魚體目標，進一步根據水域特征設計了“Z”字型走航形式及探測水體體積、魚類資源密度及魚類資源量計算方法，解決了一定水體體積中魚類資源定量調查的難題。

附圖說明

圖1是本發明的流程圖；

圖2是本發明的Z字型走法的示意圖；

圖中：1-水聲學儀器DIDSON，2-探測船，3-“Z”字型走航。

具體實施方式

下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。