[發明專利]一種天然水域魚類產卵場判識方法

有效

• 申請號: 202010142205.9
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111477266B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王海龍;薛晨江;陸穎;何大明;袁旭;祁昌軍;楊福平
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: G16B5/00
• 分類號: G16B5/00;G06K9/00;G06F16/29;G06Q50/02
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 羅東

1.一種天然水域魚類產卵場判識方法，其特征在于，具體步驟如下:

(1)通過文獻和調查，分析目標魚類在天然水域中的產卵行為，確定其產卵場的水溫，并通過產卵場地形信息推算出水體流速狀態，其中地形信息包括河道高程、地形起伏、粗糙度、寬深比和彎曲率；

(2)利用地理信息系統軟件，加載天然水域魚類產卵場判識目標區域的遙感影像數據，對目標區域的流域范圍、水系、兩岸地形的地理信息進行自動提取，并將目標區域的水域進行網格化劃分；在地理信息系統軟件中，計算網格化水域的地形因子：高程變異系數、地形起伏度、河道粗糙度、河道寬深比、河道寬窄率、比降因子和河道彎曲率；

(3)根據目標魚類產卵特性，選取網格化水域的若干地形因子，進行權重預賦值，代入加權法魚類產卵場評分值計算公式，計算各網格化水域產卵場評分并得到該網格P值，即產卵場可能性；

(4)將流域網格化水體P值得分高于0.6的區域，設為產卵場初選區，并開展抽樣實地調查，通過實地觀測、捕撈及走訪漁民方式評價產卵場初選區選取的準確程度，即實地采集到魚卵即為準確，未采集到即為不準確；抽樣數量不低于產卵場初選區總數量的20％，并記錄抽樣調查的水溫和地形信息；

(5)利用產卵場實地抽樣調查準確程度，調整網格化水域產卵場評分P值算法的地形因子權重賦值，計算目標區域水體網格化后的各網格得分P值至排除實地調查中確認的產卵場初選區中不準確區域，且實地調查中確認的產卵場初選區準確區域均保留，即可判斷出魚類產卵場終選區，實現目標魚類在目標區域的產卵場分布判識。

2.根據權利要求1所述天然水域魚類產卵場判識方法，其特征在于：

所述高程變異系數計算公式為：

式中：F₁為高程變異系數，E_s為網格化水域高程點的標準差，E_m為目標分析河段所有網格水域平均高程；

所述地形起伏度計算公式為：

式中，F₂為地形起伏度，H_max為網格化水域最大高程值，H_min為網格化水域最低高程值；

所述粗糙度計算公式為：

式中，F₃為粗糙度，S_b為網格化水域水下地形曲面面積，S_l為網格化水域水下地形投影面積；

所述寬深比計算公式為：

式中，F₄為網格化水域河道寬深比，R_d為網格化水域河道深度，R_w為網格化水域河道寬度，寬、深均取最大值；

所述寬窄率計算公式為：

式中，F₅為網格化水域河道寬窄率，R_w為網格化水域河道最大寬度，ΔR_w為目標區水域河道平均寬度；

所述比降因子計算公式為：

式中，F₆為網格化水域比降因子，為網格化水域上游與下游間的高程差與該兩點間的水平距離之比，ΔZ為網格化水域與下游間的高程差，l為網格化水域與下游間的水平距離；

所述河道彎曲率計算公式為：

式中，F₇為網格化河道彎曲率，L為網格化水域河流中心線長度，ΔL為網格化水域上段起點與終點間直線距離。

3.根據權利要求2所述天然水域魚類產卵場判識方法，其特征在于：步驟(2)加權算法計算魚類產卵場評分值的公式為

式中，P為各網格化水域的魚類產卵場評分值，計算值范圍0～1，F_i為地形因子，X_i為其權重因子，T為魚類產卵水溫適宜度。

4.根據權利要求3所述天然水域魚類產卵場判識方法，其特征在于：T的計算公式為

式中，T為魚類產卵水溫適宜度，T_f為目標保護魚類最適產卵水溫，℃，T_x為網格化區域水溫，℃。

5.根據權利要求4所述天然水域魚類產卵場判識方法，其特征在于：基于水文、氣象數據和DEM，利用氣溫與河道水溫耦合關系推算網格化水域氣溫T_air，

式中，T_air為網格化水域氣溫，℃，T_m為氣象站觀測的氣溫，E為網格化水域平均海拔，可由DEM提取得出，E_m為氣象站海拔；

將網格化水域氣溫T_air帶入水量水溫經驗公式

式中，T_x為網格化區域水溫，T₀為流域上游水文站所測水溫，Q為斷面流量，k為水面熱交換冪指數。