[發(fā)明專利]一種魚類偏好棲息地的確定方法及終端設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111110237.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN113807017B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)全;高少澤;楊思敏;樊榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/27
• 分類號(hào): G06F30/27;G06F30/28;G06N3/00;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 西安迪業(yè)欣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61278
• 代理人: 校麗麗

1.一種魚類偏好棲息地的確定方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)魚類所在水環(huán)境的參數(shù)信息，利用所述水環(huán)境的參數(shù)信息建立三維水環(huán)境模型；

確定所述目標(biāo)魚類的生態(tài)學(xué)函數(shù)，結(jié)合所述生態(tài)學(xué)函數(shù)在所述三維水環(huán)境模型上搭建生物仿真模型；

獲取所述生物仿真模型中目標(biāo)魚類的運(yùn)動(dòng)軌跡，具體包括：

根據(jù)第四公式獲取所述生物仿真模型中目標(biāo)魚類的運(yùn)動(dòng)軌跡，所述第四公式為：

式中，為t時(shí)刻的第i個(gè)所述目標(biāo)魚類所在位置，為t+1時(shí)刻第i個(gè)所述目標(biāo)魚類所在位置，x和y為笛卡爾坐標(biāo)系中的橫軸和縱軸，S_i,t為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體的運(yùn)動(dòng)速度，D_i,t為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體的運(yùn)動(dòng)方向，θ_i,t為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)镈_i,t時(shí)的夾角，為位移偏角；S_i,t∈(0,S_max)，S_max為所述目標(biāo)魚類從t時(shí)刻至t+1時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的最大移動(dòng)速度；其中，目標(biāo)魚類個(gè)體的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向根據(jù)第五公式確定，所述第五公式為：

式中，D_fav(t)和S_fav(t)分別為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體在其感知范圍內(nèi)的喜好流速所在位置相比于當(dāng)前位置的運(yùn)動(dòng)方向及朝向該運(yùn)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)速度；D_flee(t)和S_flee(t)分別為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體逃離其感知范圍內(nèi)最近的臨近個(gè)體的運(yùn)動(dòng)方向及逃離該運(yùn)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)速度；

根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡確定所述目標(biāo)魚類的潛在棲息地；

利用基于累計(jì)密度法的偏好學(xué)習(xí)模型從所述潛在棲息地中確定所述目標(biāo)魚類的偏好棲息地，具體包括：

利用基于累計(jì)密度法的偏好學(xué)習(xí)模型，獲取第i個(gè)目標(biāo)魚類對(duì)每個(gè)所述潛在棲息地的偏好值；所述基于累計(jì)密度法的偏好學(xué)習(xí)模型根據(jù)第六公式確定，所述第六公式為：

式中，P_ij為第i個(gè)目標(biāo)魚類在第j個(gè)所述潛在棲息地中出現(xiàn)的累計(jì)密度，記為偏好值，為所有潛在棲息地中出現(xiàn)所述目標(biāo)魚類的總累計(jì)密度；

根據(jù)所述偏好值確定所述目標(biāo)魚類的偏好棲息地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生態(tài)學(xué)函數(shù)包括生長函數(shù)、集群函數(shù)和覓食函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述生長函數(shù)根據(jù)第一公式確定，所述第一公式為：

式中，l_t為所述目標(biāo)魚類t時(shí)刻的平均體長，W_t為所述目標(biāo)魚類t時(shí)刻的平均體重，L_∞為所述目標(biāo)魚類的平均漸進(jìn)體長，W_∞為所述目標(biāo)魚類的平均漸進(jìn)體重，k為生長系數(shù)，t₀為假設(shè)的理論生長起點(diǎn)年齡。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述集群函數(shù)根據(jù)第二公式確定，所述第二公式為：

D_i,t+1＝λ₁D_i,t+λ₂D′_i,t+λ₃D″_i,t+λ₄D″′_i,t

式中，D_i,t+1為t+1時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體的運(yùn)動(dòng)方向，D_i,t為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體的運(yùn)動(dòng)方向，D′_i,t為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體到臨近個(gè)體平均位置的方向，D″_i,t為t時(shí)刻第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體的臨近個(gè)體的平均方向，D″′_i,t為t時(shí)刻小于預(yù)設(shè)安全距離的臨近個(gè)體到第i個(gè)目標(biāo)魚類個(gè)體方向的平均值，λ₁,λ₂,λ₃,λ₄為權(quán)重，且λ₁+λ₂+λ₃+λ₄＝1。