據(jù)，取其中日期、經(jīng)煒度、漁獲量（CPUE)、穿刺為研究數(shù)據(jù)，根據(jù)10年來的漁獲數(shù)據(jù)按 年份計(jì)算CPUE，并繪制CPUE空間分布圖如圖2 ;
[0050] 2)對漁獲量（CPUE)空間冷熱點(diǎn)分析，對數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)要素計(jì)算Getis-Ord Gi*統(tǒng)計(jì)，求出z得分。
[0051] 3)基于z得分和SST、CHL-a數(shù)據(jù)，建立地理加權(quán)回歸模型，導(dǎo)出海洋環(huán)境相關(guān)的 GWR參數(shù)C1和C2數(shù)據(jù)，繪制C1和C2的等值線圖；
[0052] 首先獲得一個(gè)正確指定的0LS模型，然后使用同樣的解釋變量運(yùn)行GWR。在GIS環(huán) 境下中構(gòu)建GWR模型，添加輸出要素類會到內(nèi)容列表，同時(shí)對z得分字段應(yīng)用默認(rèn)渲染，然 后利用GIS繪制C1和C2的等值線圖。
[0053] 4)將GIS得出SST和CHL-a對CPUE的熱點(diǎn)分析圖分別與上述環(huán)境加權(quán)回歸參數(shù) SST和CHL-a圖層疊加，如圖3和圖4所示；
[0054] 5)通過經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對不同年份的熱冷點(diǎn)中的CPUE進(jìn)行分析（表1為 2004-2013年柔魚資源熱冷點(diǎn)區(qū)域經(jīng)典統(tǒng)計(jì)），詳細(xì)判別柔魚資源在分布狀態(tài)。
[0055] 分析結(jié)果
[0056] 采用GIS經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析和GWR模型方法，探討出了柔魚資源及其漁場環(huán)境之間的 關(guān)系：柔魚棲息溫度適宜在8~23°C范圍左右，最適溫度也就是柔魚資源密集的溫度范圍 是14~16°C左右，主要產(chǎn)量分布大致在0. 1~lmg/m3的葉綠素-a濃度范圍，柔魚高產(chǎn)海 域葉綠素_a濃度范圍大概在0. 3~0. 6mg/m3范圍。
[0057] 柔魚的分布與黑潮、親潮流動及其勢力的強(qiáng)弱所引起的海表水溫和葉綠素_a濃 度的變化有著密切的聯(lián)系。不同年份SST和CHL-a對CPUE在空間上的分布不均勻性的影 響存在差異，也存在相似性。SST和CHL-a的權(quán)重C1、C2對于空間熱點(diǎn)的形成，其貢獻(xiàn)隨著 空間位置的變化存在顯著差異，對CPUE的空間分布影響具有異質(zhì)性。
[0058] 表 1
[0059]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法，其特征在于，GWR分析 海洋表面溫度SST和葉綠素-a濃度CHL-a的空間非平穩(wěn)性，及其對柔魚資源空間分布的影 響，所述的分析方法具體包括以下步驟： 1) 獲取商業(yè)捕撈數(shù)據(jù)和海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，將漁獲量換算成為單位捕撈努力量漁獲量 CPUE，并對所有柔魚數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中海洋環(huán)境數(shù)據(jù)包括海表溫度SST和海表葉綠素-a 濃度CHL _a ; 2) 基于局部空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量，對CPUE進(jìn)行空間冷熱點(diǎn)分析，確定柔魚資源分布的熱 點(diǎn)區(qū)域和冷點(diǎn)區(qū)域，在GIS環(huán)境下繪制熱冷點(diǎn)區(qū)域的空間分布圖； 3) 基于柔魚CPUE數(shù)據(jù)與海洋環(huán)境數(shù)據(jù)建立混合地理加權(quán)回歸模型，導(dǎo)出數(shù)據(jù)SST和 CHL-a的參數(shù)，繪制該GWR參數(shù)的等值線圖從而顯示其空間的分布格局； 4) 在GIS環(huán)境下，將柔魚熱冷點(diǎn)分析圖分別與SST等溫線圖和CHL-a等值線圖疊加顯 示； 5) 利用GIS對每個(gè)熱冷點(diǎn)區(qū)域的柔魚CPUE進(jìn)行經(jīng)典統(tǒng)計(jì)，判斷熱冷點(diǎn)內(nèi)部的分布數(shù) 據(jù)，將不同區(qū)域的熱冷點(diǎn)分布進(jìn)行對比，構(gòu)建與GWR參數(shù)的關(guān)系，得出分析結(jié)果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法， 其特征在于，所述的步驟1)具體為： 11) 獲取漁業(yè)資源數(shù)據(jù)、海表溫度數(shù)據(jù)和葉綠素-a數(shù)據(jù)，換算出漁業(yè)CPUE，CPUE的計(jì) 算公式為： CPUE = C/E (1) 式中，C表示一艘漁船一天的產(chǎn)量，單位為噸，E表示其對應(yīng)的作業(yè)次數(shù)； 12) 在GIS環(huán)境下，展現(xiàn)出漁業(yè)CPUE數(shù)據(jù)在空間上的分布圖，并且分別繪制出SST數(shù)據(jù) 和CHL-a數(shù)據(jù)的空間分布圖。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法， 其特征在于，所述的步驟2)具體為： 13) 對數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)要素計(jì)算局部空間自相關(guān)量，即計(jì)算Getis-Ord Gi*，通過該 統(tǒng)計(jì)量得到z得分，其中每一個(gè)要素為每一個(gè)點(diǎn)的CPUE值； 14) 局部空間自相關(guān)統(tǒng)計(jì)量Getis-Ord Gi*表示為：式中，i，j是兩個(gè)不同位置的CPUE值，η是CPUE在空間的點(diǎn)位數(shù)量，其中Xj是位置j 的CPUE值，Wlj是要素i和j之間的空間權(quán)重，即歐幾里德距離的倒數(shù)，X表示CPUE的平均 值，S表示標(biāo)準(zhǔn)差，即：15) 局部指數(shù)檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量，即z得分公式為：式中，和M/?(句)表示理論期望和理論方差，當(dāng)z〈-2. 58表示漁業(yè)資源的空間冷 點(diǎn)，而當(dāng)z>+2. 58表示漁業(yè)資源的空間熱點(diǎn)； 16) 在GIS環(huán)境下對z得分字段進(jìn)行渲染，判斷柔魚CPUE分布的空間熱點(diǎn)與冷點(diǎn)區(qū)域。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法， 其特征在于，所述的步驟3)具體為： 17) 在擴(kuò)展的GWR模型中，常數(shù)β。是利用鄰近觀測值的子樣本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行局部回歸 估計(jì)而得，涉及的變量有海表溫度SST和葉綠素-a濃度CHL-a，屬于混合地理加權(quán)回歸模 型，表示為：式中，U1, \是捕撈點(diǎn)i的調(diào)查海域地理位置；X u為第i個(gè)捕撈點(diǎn)的獨(dú)立變量； β。(U1, V1)為第i個(gè)點(diǎn)的常數(shù)估計(jì)值，aj (U1, V1) X1為i點(diǎn)的參數(shù)SST估計(jì)值；P s為變量的個(gè) 數(shù)^(Ui, V^yikS i點(diǎn)的參數(shù)CHL-a估計(jì)值，ε ;為誤差糾偏項(xiàng)； 18) 首先確定因變量，即CPUE ;再次確定解釋性變量，即SST和CHL-a，WR為數(shù)據(jù)集中的 各要素構(gòu)建了一個(gè)獨(dú)立的方程，用于將落在各目標(biāo)要素的帶寬范圍內(nèi)的要素的因變量和解 釋變量進(jìn)行合并；在選擇AICc或CV帶寬方法時(shí)，對于FIXED核，GWR查找最佳距離，或?qū)τ?ADAPTIVE核，GWR查找最佳相鄰點(diǎn)數(shù)； 19. GWR模型構(gòu)建并運(yùn)行之后，得到SST和CHL-a的參數(shù)，分別記為Cl和C2,每個(gè)數(shù)據(jù) 點(diǎn)的Cl和C2均不同，這表明SST和CHL-a對柔魚資源熱冷點(diǎn)的影響在空間上是變化的，繼 而，將Cl和C2在GIS環(huán)境下繪制成為等值線圖。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法， 其特征在于，距離閾值法核函數(shù)FIXED就是選取合適的距離作為閾值D，用于解決每個(gè)局部 回歸分析，距離閾值法是自檢的權(quán)函數(shù)選取方法，其關(guān)鍵是選取合適的距離閾值D比較數(shù) 據(jù)點(diǎn)i與回歸點(diǎn)j之間的距離Cl 1,，如果大于閾值則權(quán)重為0,反之則為1，表示如下：指定帶寬的選擇，AICc/CV準(zhǔn)則會給出最優(yōu)距離或鄰域，當(dāng)不知道如何確定距離閾值時(shí) 通常選擇二者之一；帶寬參數(shù)由固定距離閾值或固定閾值鄰域決定； AICc信息量準(zhǔn)則是Akaike把統(tǒng)計(jì)學(xué)中的估計(jì)參數(shù)的極大似然原理加以修正得到的選 擇準(zhǔn)則，稱為AIC準(zhǔn)則，AIC定義式為：式中，GWR模型的似然函數(shù)為L(9，x), Θ的維數(shù)為p，x為隨機(jī)樣本，|￡為Θ的極大 似然估計(jì)，a是參數(shù)個(gè)數(shù)，越大的似然函數(shù)估計(jì)量就越好。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法， 其特征在于，在GIS環(huán)境下繪制SST和CHL-a對CPUE的熱點(diǎn)分析圖，并分別與上述環(huán)境加 權(quán)回歸參數(shù)SST和CHL-a圖層疊加，進(jìn)行空間可視化顯示。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法， 其特征在于，得到熱冷點(diǎn)區(qū)域內(nèi)柔魚資源的分布狀態(tài)，通過經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對不同年份的 熱冷點(diǎn)中的CPUE，最后分析熱冷點(diǎn)與Cl和C2在空間分布上的關(guān)系。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于GWR的柔魚資源與海洋環(huán)境因素關(guān)系的分析方法，包括：1)獲取商業(yè)捕撈數(shù)據(jù)和海洋環(huán)境數(shù)據(jù)；2)對CPUE進(jìn)行空間冷熱點(diǎn)分析，確定柔魚資源分布的熱點(diǎn)區(qū)域和冷點(diǎn)區(qū)域；3)基于柔魚CPUE數(shù)據(jù)與海洋環(huán)境數(shù)據(jù)建立混合地理加權(quán)回歸模型，導(dǎo)出數(shù)據(jù)SST和CHL-a的參數(shù)；4)將柔魚熱冷點(diǎn)分析圖分別與SST等溫線圖和CHL-a等值線圖疊加顯示；5)利用GIS對每個(gè)熱冷點(diǎn)區(qū)域的柔魚CPUE進(jìn)行經(jīng)典統(tǒng)計(jì)，判斷熱冷點(diǎn)內(nèi)部的分布數(shù)據(jù)，將不同區(qū)域的熱冷點(diǎn)分布進(jìn)行對比，構(gòu)建與GWR參數(shù)的關(guān)系。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有提高了人們對漁業(yè)資源及海洋環(huán)境響應(yīng)的認(rèn)識，提高了分析的正確性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G06Q50/02
【公開號】CN105354752
【申請?zhí)枴緾N201510679249
【發(fā)明人】馮永玖, 崔麗, 陳新軍
【申請人】上海海洋大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月19日