[發明專利]成群海洋生物預警方法、系統、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110097236.1
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112817058B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 胡剛毅;劉欣靈;金玉彬
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20;G01C13/00
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

1.一種成群海洋生物預警方法，其特征在于，所述方法應用于成群海洋生物預警系統，所述系統包括發射模塊以及傳輸模塊，所述發射模塊以及接收模塊之間形成傳輸通道，所述方法包括：

分別確定所述發射模塊的發射光源在各預設波長時所對應的，海水中的吸收系數、散射系數，以及所述吸收系數及所述散射系數與海洋生物密度的對應關系，所述預設波長的各波長位于450nm與550nm之間，所述吸收系數以及所述散射系數在所述接收模塊處檢測得到；

基于改進的BSF方法，確定各預設波長對應的背景海水在所述接收模塊處的第一接收光功率，所述背景海水為不含有海洋生物的海水；

基于改進的BSF方法，確定各預設波長對應的海水中含有1.746g/m³海洋生物時在所述接收模塊處的第二接收光功率；

根據所述第一接收光功率以及所述第二接收光功率，確定各預設波長分別對應的接收光功率差值；

根據所述接收光功率差值中值最大的波長確定所述發射模塊中發射光源；

傳輸距離、光源發散角、發射功率以及光波長一定時，根據海洋生物密度閾值確定接收光功率差值的閾值；

當確定接收光功率差值大于所述閾值時，發出成群海洋生物入侵預警信號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別確定所述發射模塊的發射光源在各預設波長時所對應的，海水中的吸收系數、散射系數，以及所述吸收系數及所述散射系數與海洋生物密度的對應關系，包括：

根據海水吸收系數公式確定所述發射光源在各預設波長時所對應的吸收系數；

根據海水散射系數公式確定所述發射光源在各預設波長時所對應的散射系數；

將海洋動物近似等效為大顆粒物，以確定所述吸收系數及所述散射系數與海洋生物密度的對應關系；

其中，所述海水吸收系數公式為：

所述海水散射系數公式為：

b(λ)＝b_bg(λ)+C_l×0.341074(400/λ)^0.3；

a(λ)為吸收系數，b(λ)為散射系數，a_w(λ)為純水吸收系數，是某一葉綠素濃度下的光譜吸收系數，C_c為葉綠素濃度，單位為mg/m³，為濃度常數，取值范圍在0.1～1mg/m³之間，為黃腐酸吸收常數，C_f為黃腐酸濃度，單位為mg/m³；

k_f＝0.189，為腐殖酸吸收系數，C_h為腐殖酸濃度，單位為mg/m³，k_h＝0.01105，為懸浮顆粒吸收常數，k_d＝0.02，b_i是由海水中的鹽度所決定的一個參數，C_s為小顆粒物濃度，單位為g/m³，C_l為大顆粒物濃度，單位為g/m³，λ為光波長，取值位于450nm～550nm之間。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述改進的BSF方法包括BSF計算公式，所述BSF計算公式為：

其中，P₀為初始能量，a為吸收系數，b為散射系數，ω為光源發散角，s為傳輸距離，A為公式：

其中，ρ(θ)為體散射相函數，采用HG散射相函數，有：

其中，g為非對稱因子，g取值0.924。