專利名稱：金槍魚漁場預(yù)報(bào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星遙感海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和地理信息技術(shù)在金槍 魚漁場預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
海洋水體環(huán)境是海洋生物及海洋魚類賴以生存的基本空間，海洋 生物及魚類的生長發(fā)育、生活習(xí)性、時(shí)空分布與海洋環(huán)境密不可分， 據(jù)此，漁業(yè)捕撈通過有豐富經(jīng)驗(yàn)的船長對海洋水色、海流等的目視觀 察，綜合分析來判斷可能的漁場位置，從而進(jìn)行捕撈作業(yè)。由于漁場 的區(qū)域性、復(fù)雜性、易變性及漁業(yè)資源時(shí)空分布的波動(dòng)性，顯然，傳 統(tǒng)的漁業(yè)捕撈受到人們生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和信息獲取等方面的極大限制，漁場 漁情速預(yù)報(bào)還缺乏與之相適應(yīng)的方法。
以衛(wèi)星遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)為核心的現(xiàn)代空間對地觀測及 一系列的信息分析、處理技術(shù)已經(jīng)在資源、環(huán)境、氣象、國土、林業(yè)、 農(nóng)作物估產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星遙感技術(shù)以其快速、大范圍、 準(zhǔn)同步等特點(diǎn)在獲取海洋環(huán)境信息方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，應(yīng)用衛(wèi)星遙 感海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、地理信息系統(tǒng)信息技術(shù)結(jié)合現(xiàn)場資源與環(huán)境調(diào) 査信息，可以開展?jié)O場海洋學(xué)現(xiàn)象特征、金槍魚洄游規(guī)律及漁場形成 機(jī)制的研究，研發(fā)大洋金槍魚漁場信息綜合處理分析平臺(tái)和金槍魚漁 情分析預(yù)報(bào)模塊，實(shí)現(xiàn)大洋金槍魚漁情的速預(yù)報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)金槍魚漁場預(yù)報(bào)的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括利用衛(wèi)星遙感觀測到的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、地 圖分層技術(shù)生成海洋表層和次表層溫度等值線、等值面圖，各漁區(qū)、 各漁種的歷史漁獲產(chǎn)量數(shù)據(jù)，其特征是利用貝葉斯概率預(yù)報(bào)模型計(jì)算 漁場概率，將漁場環(huán)境信息及漁場概率信息分別存儲(chǔ)在不同圖層，同 時(shí)構(gòu)造一個(gè)控制樹，利用控制樹對各圖層數(shù)據(jù)的添加、刪除、下上疊 放層次進(jìn)行控制，把選定的圖層疊加在一起并輸出，形成完整的金槍 魚漁場預(yù)報(bào)圖，提供給用戶和相關(guān)部門。
本發(fā)明采用衛(wèi)星遙感信息和漁場資源與環(huán)境信息，提供的金槍魚 漁場分析預(yù)報(bào)模塊，可實(shí)現(xiàn)金槍魚漁情的速預(yù)報(bào)，有效提高捕撈效率。


圖1為金槍魚漁場預(yù)報(bào)流程圖。
圖2為太平洋黃鰭金槍魚延繩釣漁場概率預(yù)報(bào)圖。
具體實(shí)施例方式
金槍魚漁場預(yù)報(bào)方法通過以下四步實(shí)現(xiàn)
第一步，海洋環(huán)境數(shù)據(jù)續(xù)取及修補(bǔ)，利用衛(wèi)星遙感收到的海洋表 層溫度、溫度梯度、葉綠素環(huán)境數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)按一定時(shí)空規(guī)律分布， 在使用當(dāng)中以規(guī)則網(wǎng)格數(shù)據(jù)為主，因此對于不規(guī)則分布的漁業(yè)環(huán)境數(shù)
據(jù)或有缺失的漁業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采用泊松(Poisson)方程的五點(diǎn)差分格
式來完成數(shù)據(jù)修補(bǔ)。海洋環(huán)境數(shù)據(jù)續(xù)取及修補(bǔ)過程利用"大洋金槍魚
漁場漁情分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)vr.o"軟件(國家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件登記號(hào)
2005SR0707)完成。
第二步，根據(jù)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)生成海表溫度等值線圖，等值線圖是 表示海洋環(huán)境的重要圖件之一，它能較直觀地描繪海洋溫度、鹽度和葉綠素等主要海洋要素的分布情況。本發(fā)明利用處理過的海洋環(huán)境數(shù)
由"大洋金槍魚漁場漁情分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)vr.o"軟件生成海洋表層溫 度等值線圖。
第三步，采用貝葉斯概率預(yù)報(bào)模型計(jì)算漁場概率，金槍魚漁場漁
情分析速預(yù)報(bào)模型采用貝葉斯概率預(yù)報(bào)模型，模型公式如下
Z尸(e/ZOxP(/7,)
,=0
其中力。指假設(shè)為真的情況，即漁場為真的情況，力,為假設(shè)非真 情況。/Y力。/W為在給定條件下形成漁場的概率，也即后驗(yàn)概率。
/Ye/力J為條件概率，p(h。)為不考慮給定環(huán)境條件時(shí)漁:ti的先驗(yàn)概 率。
金槍魚漁場先驗(yàn)概率的計(jì)算利用全球金槍魚的歷史捕撈產(chǎn)量數(shù)
據(jù)，其基本假設(shè)是漁區(qū)歷史捕撈總產(chǎn)量或單位努力漁獲量(簡稱
CPUE)和有漁獲產(chǎn)量的漁區(qū)出現(xiàn)頻率高的海域，資源豐度分布較高，
形成漁場的概率就高。
金槍魚漁場條件概率的計(jì)算通過分析金槍魚漁獲產(chǎn)量或CPUE數(shù)
據(jù)與漁場環(huán)境要素(SST、葉綠素、溫度梯度)之間的關(guān)系得到。對
漁場預(yù)報(bào)來說，漁場條件概率主要指漁場的形成同漁場環(huán)境SST、葉
綠素之間的相關(guān)性，也就是當(dāng)某漁區(qū)漁場為"真"時(shí)，某個(gè)漁區(qū)內(nèi)的
SST、葉綠素達(dá)到某一條件的可能性。
在計(jì)算獲取金槍魚漁場條件概率和先驗(yàn)概率分布的基礎(chǔ)上，采用
貝葉斯概率分析原理，便可計(jì)算預(yù)報(bào)每個(gè)漁區(qū)的后驗(yàn)概率，也就是所
要預(yù)報(bào)的金槍魚漁場形成概率。
第四步，編輯并輸出漁場圖，金槍魚漁場預(yù)報(bào)系統(tǒng)采用了地圖分層技術(shù)，系統(tǒng)可將海表溫度等值線圖、漁場概率、地理坐標(biāo)、陸地信 息分別存儲(chǔ)在不同圖層，同時(shí)構(gòu)造一個(gè)控制樹，對各層數(shù)據(jù)的添加、 刪除、上下疊放層次進(jìn)行控制，并用不同符號(hào)和顏色對漁場環(huán)境以及 漁場概率等要素進(jìn)行編輯，最后以JPg格式導(dǎo)出完整的漁場預(yù)報(bào)圖， 輸出到文件或打印機(jī)，提供給漁業(yè)生產(chǎn)用戶和相關(guān)部門。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)例作進(jìn)一步說明，例如選擇對太平洋黃鰭金槍魚延繩釣 漁場進(jìn)行預(yù)報(bào)
讀取衛(wèi)星遙感接收到的海表溫度數(shù)據(jù)，并利用"大洋金槍魚漁場
漁情分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)vr. o"軟件對不規(guī)則及缺失的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行修補(bǔ)， 形成規(guī)則的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例選擇太平詳黃鰭金槍魚延繩釣漁場進(jìn)行預(yù)報(bào)，.預(yù)報(bào)區(qū)域
為25°N-30°S, 130'E-80'W。
根據(jù)修補(bǔ)后的海表溫度數(shù)據(jù)，利用"大洋金槍魚漁場漁情分析預(yù)
報(bào)系統(tǒng)vr. o"軟件生成海表溫度等值線圖，并為等值線標(biāo)注溫度值， 同時(shí)可生成海表溫度等值面圖，并根據(jù)海表溫度等值面圖進(jìn)行分級(jí)渲 染，其中海表溫度等值線圖和等值面圖分別存儲(chǔ)在不同圖層。
本實(shí)施例選擇黃鰭金槍魚作為預(yù)報(bào)對象。
利用貝葉斯概率預(yù)報(bào)模塊計(jì)算太+詳黃鰭金槍魚漁場概率，漁場 概率信息存儲(chǔ)在漁場概率圖層。
將海表溫度等值線圖層、漁場概率圖層、陸地圖層及地理坐標(biāo)圖 層進(jìn)行疊加，調(diào)整圖層之間順序，及jpg格式輸出完整的"大洋黃鰭 金槍魚延繩釣漁場概率預(yù)報(bào)圖"。
權(quán)利要求
1. 金槍魚漁場預(yù)報(bào)方法，包括利用衛(wèi)星遙感觀測到的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、地圖分層技術(shù)生成海洋表層和次表層溫度等值線、等值面圖，各漁區(qū)、各漁種的歷史漁獲產(chǎn)量數(shù)據(jù)，其特征是利用貝葉斯概率預(yù)報(bào)模型計(jì)算漁場概率，將漁場環(huán)境信息及漁場概率信息分別存儲(chǔ)在不同圖層，利用控制樹對各圖層數(shù)據(jù)的添加、刪除、下上疊放層次進(jìn)行控制，把選定的圖層疊加在一起并輸出，形成完整的金槍魚漁場預(yù)報(bào)圖，提供給用戶和相關(guān)部門。
全文摘要
金槍魚漁場預(yù)報(bào)方法，涉及衛(wèi)星遙感海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和地理信息技術(shù)在金槍魚漁場預(yù)報(bào)中的應(yīng)用，需要解決金槍魚漁場預(yù)報(bào)圖制作方法的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案包括利用衛(wèi)星遙感觀測到的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、地圖分層技術(shù)生成海洋表層和次表層溫度等值線、等值面圖，各漁區(qū)、各漁種的歷史漁獲產(chǎn)量數(shù)據(jù)，其特征是利用貝葉斯概率預(yù)報(bào)模型計(jì)算漁場概率，將漁場環(huán)境信息及漁場概率信息分別存儲(chǔ)在不同圖層，利用控制樹對各圖層數(shù)據(jù)的添加、刪除、下上疊放層次進(jìn)行控制，把選定的圖層疊加在一起并輸出，形成完整的金槍魚漁場預(yù)報(bào)圖，提供給用戶和相關(guān)部門。本發(fā)明用于金槍魚漁場預(yù)報(bào)。
文檔編號(hào)G01S13/00GK101452077SQ20071017169
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者周為峰, 周甦芳, 崔雪森, 晶 張, 偉 樊 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所