基于雙頻識(shí)別聲納的人工魚礁區(qū)魚類分布研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-23 06:06
【摘要】:近年來,隨著海洋污染問題的加劇,海洋的生態(tài)環(huán)境面臨著嚴(yán)重的壓力。為解決污染對(duì)海洋環(huán)境造成的破壞,越來越多的國家開始在海洋中投放人工魚礁,以期能通過人工魚礁來改善該投放海域的生態(tài)環(huán)境。人工魚礁可為魚類提供更多的棲息地場所,對(duì)海域的魚類資源的恢復(fù)及增殖提供了保障。投放人工魚礁后,一般會(huì)對(duì)人工魚礁區(qū)進(jìn)行后續(xù)的調(diào)查來檢驗(yàn)人工魚礁投放的效果。但是,大多數(shù)學(xué)者會(huì)從礁區(qū)的浮游動(dòng)植物及一些物理要素的改變來評(píng)估人工魚礁投放的效果。這些方法或多或少會(huì)有些局限性。比如在進(jìn)行網(wǎng)具調(diào)查評(píng)估礁區(qū)魚類分布時(shí),人工魚礁區(qū)域底部網(wǎng)具難以到達(dá)等,這樣就會(huì)造成采樣的不均勻性,從而造成評(píng)估結(jié)果的偏差。當(dāng)前,迫切需要一種方法對(duì)礁區(qū)內(nèi)的魚類分布情況及礁區(qū)內(nèi)魚類變化規(guī)律進(jìn)行研究,以便為后續(xù)的人工魚礁建設(shè)提供科學(xué)的理論依據(jù)。漁業(yè)聲學(xué)調(diào)查方法是近年來新興的一種魚類探測技術(shù),它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)漁業(yè)調(diào)查方法的不足,擺脫了以住在礁區(qū)調(diào)查中網(wǎng)具的束縛,可快速高效地對(duì)礁區(qū)的魚類分布情況做一個(gè)了解。雙頻識(shí)別聲納(DIDSON,Dual Frequency IDentification SONar,1.1MHz/1.8MHz)是近年來常用漁業(yè)聲學(xué)調(diào)查儀器,它可在復(fù)雜的水體環(huán)境中顯示高清的魚類影像,在監(jiān)測魚類行為等方面的應(yīng)用較為廣泛。本文通過對(duì)象山港人工魚礁區(qū)近年來持續(xù)性的DIDSON觀測,對(duì)魚礁區(qū)的漁業(yè)資源變動(dòng)情況進(jìn)行了分析。通過在魚礁區(qū)內(nèi)外設(shè)置觀測站點(diǎn),對(duì)觀測站點(diǎn)進(jìn)行周期性調(diào)查,并輔以走航觀測對(duì)人工魚礁區(qū)的魚類分布情況進(jìn)行了研究。本文主要的研究內(nèi)容及成果如下:(1)利用Echoview軟件對(duì)礁區(qū)采集的DIDSON數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,對(duì)原始數(shù)據(jù)經(jīng)過噪聲及背景去除、目標(biāo)跟蹤及目標(biāo)轉(zhuǎn)換等一系列步驟后提取出各觀測點(diǎn)位的魚類信息。Echoview在處理DIDSON影像數(shù)據(jù)時(shí),計(jì)數(shù)的魚類結(jié)果有所偏差。對(duì)軟件自動(dòng)的計(jì)數(shù)的結(jié)果誤差進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明自動(dòng)計(jì)數(shù)與人工計(jì)數(shù)相比,計(jì)數(shù)結(jié)果一般偏大。對(duì)DIDSON影像中的魚類體長進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明影像中魚類的體長接近魚類實(shí)際體長,且由Echoview輸出的魚類體長與人工測量相比更接近于魚類實(shí)際體長。(2)對(duì)各個(gè)站點(diǎn)的歷次調(diào)查處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。分析發(fā)現(xiàn),從站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的魚類數(shù)量來看,礁區(qū)內(nèi)魚類數(shù)量隨著時(shí)間的增加呈逐漸增長的趨勢,且礁區(qū)內(nèi)魚類數(shù)量與其他兩個(gè)站點(diǎn)相比明顯要高。對(duì)礁區(qū)的三次走航觀測表明魚礁區(qū)內(nèi)魚類密度基本相近。(3)礁區(qū)內(nèi)魚類體長分布方面,礁區(qū)外及礁區(qū)邊緣觀測的魚類體長與礁區(qū)內(nèi)的魚類體長相比基本上不存在顯著性差異,但個(gè)別時(shí)間點(diǎn)存在顯著性差異。走航觀測表明:2016年走航觀測的魚類平均體長顯著大于2013年走航觀測的魚類平均體長。表明礁區(qū)內(nèi)近年來魚類平均體長有所增長。(4)對(duì)象山港人工魚礁區(qū)的魚類行為特征進(jìn)行了分析。利用DIDSON影像提取的魚類位置信息,對(duì)魚礁區(qū)的垂直方向上的位置分布進(jìn)行了研究。結(jié)果表明魚類在各水層的分布隨著季節(jié)變化而變化。春季,魚類多分布在中上層及中層水域;夏季,魚類的空間分布較為均勻,各水層都有一定數(shù)量的魚出現(xiàn);冬季則表層及中上層魚類數(shù)量較多,底層魚類分布較少。對(duì)影像中魚類出現(xiàn)的時(shí)間研究發(fā)現(xiàn)礁區(qū)魚類的數(shù)量變動(dòng)晝夜差異較大,而且個(gè)別時(shí)間點(diǎn)的游動(dòng)速率也有顯著性差異。
【學(xué)位授予單位】:上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:S932;S953.1
【學(xué)位授予單位】:上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:S932;S953.1
【參考文獻(xiàn)】
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1 秦p
本文編號(hào):2766960
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