[發明專利]一種基于可視化的漁業資源集群分布分析方法

在審

• 申請號: 202210604937.4
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114994691A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 戴陽;楊昱皞;鄭漢豐;姚宇青;張忭忭;楊勝龍
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院東海水產研究所
• 主分類號: G01S15/96
• 分類號: G01S15/96;G06T17/00;G06N3/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達

本發明涉及一種基于可視化的漁業資源集群分布分析方法，包括以下步驟：通過探測船隊建立三維成像聲吶系統以及可視化監測系統；建立魚群圖像及聲吶數據庫；通過漁業水域流向將所述探測船隊劃分為各級探測船；進行初次探測；根據水流和溫度預測魚群流動方向；在所述預判位置進行多次掃描對比，通過對流經預測位置的魚群進行再次篩選對比以獲得目標魚群漁業資源集群分布數據。本發明能夠有效提高對漁業資源集群的定位追蹤以及判斷，給漁業資源的分析提供有效數據支持。

技術領域

本發明涉及漁業資源監測技術領域，特別是涉及一種基于可視化的漁業資源集群分布分析方法。

背景技術

漁業資源是指天然水域中具有利用價值的魚、甲殼類、貝、藻和海獸類等經濟動植物的總體，為了可持續經濟發展的捕撈、養殖計劃考慮，一般需要對海域內漁業資源集群進行探查，維護漁業資源的再生產能力和取得最適漁獲量，對水產資源進行數量和質量的調控，目的是為保證人類對生態系統和生物物種的最大限度的持續利用。

現有的漁業資源監測多通過聲吶進行掃描，僅能夠實現對魚類的集群觀察，缺乏對魚群的可視化定位觀察，同時在追蹤魚群時，大功率聲吶的使用較多，可能會影響探測范圍內魚類的正常生活，且大量探測船工作會影響到魚群走向，影響到漁業資源分布的分析，不能很好的滿足可視化的觀察需要，同時，現有的聲吶技術缺乏對魚種的識別能力，還需進行捕撈確認，不能很好的滿足檢測分析效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于可視化的漁業資源集群分布分析方法，能夠有效提高對漁業資源集群的定位追蹤以及判斷，為漁業資源的分析提供有效數據支持。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于可視化的漁業資源集群分布分析方法，包括以下步驟：

(1)通過探測船隊建立三維成像聲吶系統以及可視化監測系統，其中，所述三維聲吶系統用于構建區域魚群空間分布，所述可視化監測系統用于獲取可視化圖像；

(2)對水域內魚群游動數據習性圖像表征進行特征存儲，建立魚群圖像及聲吶數據庫；

(3)通過漁業水域流向將所述探測船隊劃分為各級探測船，所述各級探測船具有各自的探測區域位置，通過探測船的排水噸位以及聲吶強度建立各級探測船節點，并通過物聯網系統實現各級探測船節點之間的通訊交互；

(4)各級探測船節點向附近位置發送三維聲吶探測信號，同時通過可視化監測系統拍攝水下所述位置的圖片，并將采集到的數據匯總至探測船體中心；

(5)將水流和溫度作為判斷魚群節點走向的因素，采用蟻群算法進行魚群匯集預判，得到預判位置，各級探測船節點向所述預判位置再次發送三維聲吶探測信號獲得的三維聲吶數據，并再次采用可視化監測系統獲取預判位置的圖像數據，并對獲得的三維聲吶數據和圖像數據進行灰度圖像測算；

(6)在所述預判位置進行多次掃描對比，通過對流經預測位置的魚群進行再次篩選對比，當判斷為目標通過魚群時，獲得目標魚群漁業資源集群分布數據。

所述步驟(1)中可視化監測系統的相機采用防水密封設計，所述相機在纜繩的作用下實現升降，且所述相機的潛水深度在50-200米。

所述步驟(1)中的三維成像聲吶系統中的聲吶裝置布置在距離水面1-2米的水下位置。

所述步驟(3)中劃分為各級探測船時，所述探測船的等級數量根據探測水域的面積確定。

所述(5)中的蟻群算法是將掃描到的魚群作為當前蟻群，將當前水域溫度和水流流向作為當前蟻群的信息素，所述當前蟻群通過所述當前蟻群信息素做出決策，獲得所述當前蟻群走向判斷，在經過訓練集訓練后，獲得對魚群流動預測模型，能夠根據當前水域溫度和水流流向得到魚群流動方向。