聲學(xué)標(biāo)簽監(jiān)測技術(shù)是聲波監(jiān)測技術(shù)的一種主動識別方法,其通過接收、處理移植或捆綁于魚類身上的聲學(xué)標(biāo)簽發(fā)射的聲波信號來獲得魚類二維、三維運動軌跡,具有原位觀察、定位準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)處理簡單和數(shù)據(jù)連續(xù)性好等優(yōu)點。文章介紹了聲學(xué)標(biāo)簽監(jiān)測技術(shù)的組成及工作原理,并根據(jù)異常數(shù)據(jù)的不同特點總結(jié)了一套完整的數(shù)據(jù)去噪、清洗的處理方法,該法可快速得到魚類的二維、三維運動軌跡。通過實例分析了魚類運動軌跡的分布情況以及變化規(guī)律。根據(jù)魚類在不同水生態(tài)環(huán)境中的運動行為響應(yīng)情況,可以直接或間接判斷水中污染物或有毒物質(zhì)對魚類的潛在影響以及實際毒性,為漁業(yè)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境評價、水質(zhì)監(jiān)測及預(yù)警、水生態(tài)健康評價以及水生態(tài)修復(fù)效果評價的研究提供參考依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖4去噪處理后魚類三維(a)、二維(b)運動軌跡

缺失值的清洗方法有刪除法、均值插補法、熱卡填補法、最近距離決定填補法、回歸填補法、多重填補方法、K-最近鄰法、有序最近鄰法和基于貝葉斯的方法等。根據(jù)數(shù)據(jù)的缺失程度選擇不同的清洗方法，其中刪除法方法適用于數(shù)據(jù)比較多且缺失值的數(shù)量占整個數(shù)據(jù)的比例相對較小的情況，可以直接將缺失值刪除掉....

圖5原始信號

圖4去噪處理后魚類三維(a)、二維(b)運動軌跡圖6去噪處理后的聲學(xué)標(biāo)簽信號

圖6去噪處理后的聲學(xué)標(biāo)簽信號

圖5原始信號在魚類運動軌跡數(shù)據(jù)采集過程中，會出現(xiàn)由于環(huán)境客觀條件造成信號無法獲取而導(dǎo)致軌跡缺失的情況，可通過均值插補法進行插補(圖7)，但某個時間段的缺失值較多則不再進行插補。如設(shè)置的聲波信號發(fā)射頻率為3s，若信號中斷時間超過10s時將不再進行插補(圖8)。采用數(shù)據(jù)處理軟件....

圖1魚類運動軌跡監(jiān)測原理

1)水聽器布設(shè)。將水聽器下端固定于2個不同平面(圖1)，并設(shè)置水聽器底部的三維坐標(biāo)及相關(guān)參數(shù)。水聽器的坐標(biāo)可根據(jù)監(jiān)測目的選擇大地坐標(biāo)或相對坐標(biāo)進行設(shè)置。4個水聽器監(jiān)測的水域范圍一般為0.5km。如監(jiān)測范圍為河流等線狀水域可進行多個水聽器線狀布設(shè)；如監(jiān)測范圍為大水域可根據(jù)水域情況....

本文編號：4000188