一种鱼类潜在丰度预测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，包括一高位探测部、一中位探测部、一底位探测部、一偏位探测部、一综合分析部以及机械支撑部；所述高位探测部为一保持整个系统不沉入河底的浮空设备或飞行设备，包括一高位摄像头、一植被探测器、一人类活动探测器、和一远景探测器。本发明采用探测自动化设计，可以部分摆脱人力资源的束缚；时时探测，可以准确监视勘察采用聚类分析法和逐步判别分析模型，构建鱼类物种潜在丰度预测模型，获得了较为客观的定量化预测结果；本方法对于河流、湖泊、水库、溪流等不同水体类型的鱼类物种潜在丰度的预测都可以应用。
【专利说明】一种鱼类潜在丰度预测系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于探测领域，涉及一种鱼类潜在丰度预测系统。
【背景技术】
[0002] 鱼类是河流生态系统中高级消费者，其多样性水平反映了河流生态系统结构与功 能的稳定。随着水质污染、生境退化等诸多方面因素的影响，河流中鱼类多样性水平急剧降 低，因此鱼类多样性保护与恢复的管理越来越重要。但在实际上，鱼类多样性的管理未有实 质性的推进，还较多地停留在宣传与教育上。造成这一局面的原因很多，重要的一条就是缺 乏河流鱼类多样性保护与恢复的管理目标，而导致很多管理部门并不清楚该怎么实施管理 措施，该将鱼类多样性保护恢复到那个标准上。
[0003] 检索文献发现，秦伟等（1999)，提出我国鱼类多样性保护的重要性并提出相关建 议，但实际上并没有明确鱼类多样性保护与恢复管理可以如何实施。岳昊等（2013)，提出 了建设我国鱼类多样性数据库，构建类似于国际上FishBase的管理数据库，才刚刚对我国 鱼类多样性保护与恢复提供了管理思路。赵静等（2013)，利用GAM模型分析了鱼类群落多 样性与环境因子的关系，完成了鱼类多样性分布格局的预测，但这一研究适用于海洋环境， 所提供的预测结果只是对未知区域的现状预测，并不是针对鱼类潜在多样性开展的。张杰 等（2011)，利用了逐步判别分析模型预测了漓江大型底栖动物物种潜在丰度，但大型底栖 动物和鱼类在河流生态系统中所受影响差异巨大，大型底栖动物固定生活，影响其丰度的 主要是局部的环境因子，而鱼类则游泳生活，影响其丰度的主要是区域的环境因子。
[0004] 鱼类物种潜在丰度预测分析是河流鱼类多样性保护与恢复管理的一个重要环节。 对于河流中鱼类物种潜在丰度预测还没有统一标准的方法，目前只能通过野外人工调查判 断鱼类物种丰度，并不能完全并自动第地了解某一地区的鱼类物种特征，缺乏一个适用范 围比较广的自动探测分析系统。
[0005] 鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，包括一高 位探测部、一中位探测部、一底位探测部、一偏位探测部、一综合分析部以及机械支撑部；
[0007] 所述高位探测部为一保持整个系统不沉入河底的浮空设备或飞行设备，包括一高 位摄像头、一植被探测器、一人类活动探测器、和一远景探测器；
[0008] 所述中位探测部通过一中位缆绳与所述高位探测部相连，包括一中位摄像头、一 堤岸探测器与一栖境探测器；
[0009] 所述中位探测部与所述高位探测部存在电连接；
[0010] 所述底位探测部通过一底位缆绳与所述中位探测部连接，包括一底位摄像头、一 底质探测器与一水质探测器；
[0011] 所述底位探测部与所述中位探测部存在电连接；
[0012] 所述偏位探测部包括若干流速探测器，所述流速探测器与一水平面架连接，所述 水平面架支撑所述流速探测器散开于探测河面平面；
[0013] 所述综合分析部包括一机器分析模块、一人机界面、一互联模块、一筛排模块、一 建模模块与一验证模块；
[0014] 所述机械支撑部包括所述中位缆绳、所述底位缆绳与所述水平面架；
[0015] 所述水平面架包括若干辐条部与一外圈部；
[0016] 所述外圈部包括若干外层圈与若干内层圈，所述外层圈与所述内层圈曲率半径相 同，所述外层圈内径大于所述内层圈外径并嵌套与所述内层圈外部；
[0017] 所述外层圈内壁具有凸起的外层纹，所述内层圈外壁具有凹陷的内层纹，所述外 层纹尺寸大于所述内层纹，
[0018] 所述内层纹中心线轨迹y为：
[0019]
【权利要求】
1. 一种鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，包括一高位探测部、一中位探测部、一底 位探测部、一偏位探测部、一综合分析部以及机械支撑部； 所述高位探测部为一保持整个系统不沉入河底的浮空设备或飞行设备，包括一高位摄 像头、一植被探测器、一人类活动探测器、和一远景探测器； 所述中位探测部通过一中位缆绳与所述高位探测部相连，包括一中位摄像头、一堤岸 探测器与一栖境探测器； 所述中位探测部与所述高位探测部存在电连接； 所述底位探测部通过一底位缆绳与所述中位探测部连接，包括一底位摄像头、一底质 探测器与一水质探测器； 所述底位探测部与所述中位探测部存在电连接； 所述偏位探测部包括若干流速探测器，所述流速探测器与一水平面架连接，所述水平 面架支撑所述流速探测器散开于探测河面平面； 所述综合分析部包括一机器分析模块、一人机界面、一互联模块、一筛排模块、一建模 模块与一验证模块； 所述机械支撑部包括所述中位缆绳、所述底位缆绳与所述水平面架； 所述水平面架包括若干辐条部与一外圈部； 所述外圈部包括若干外层圈与若干内层圈，所述外层圈与所述内层圈曲率半径相同， 所述外层圈内径大于所述内层圈外径并嵌套与所述内层圈外部； 所述外层圈内壁具有凸起的外层纹，所述内层圈外壁具有凹陷的内层纹，所述外层纹 尺寸大于所述内层纹， 所述内层纹中心线轨迹y为：
其中，X为距离当前所述内层圈中段的弧度，e为自然常数，α为所述外层圈边缘距中 段的弧度； 所述外层纹中心线轨迹y'为：
其中，X'为距离当前所述外层圈中段的弧度，e为自然常数。
2. 如权利要求1所述的鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，所述高位探测器部高度 为70至120米之间，探测范围为堤岸至堤岸外1000米； 所述中位探测部所处高度为10至35米，探测范围为堤岸外100米至岸边； 所述流速探测器深度为5米； 所述底位探测部下潜深度为15至35米。
3. 如权利要求1所述的鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，所述中位探测部还包括 一无线发射模块，通过所述无线发射模块将所述中位探测部探测结果和/或所述中位探测 部接收到的探测结果发送至所述综合分析部。
4. 如权利要求3所述的鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，所述人机界面由人工操 纵，获取所述高位摄像头、所述中位摄像头及所述底位摄像头探测的数据； 所述植被探测器、所述人类活动探测器、所述远景探测器、所述堤岸探测器、所述栖境 探测器、所述底质探测器、所述水质探测器与所述流速探测器的探测数据发送至所述机器 分析模块。
5. 如权利要求4所述的鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，所述机器分析模块接受 所述植被探测器、所述人类活动探测器、所述远景探测器、所述堤岸探测器、所述栖境探测 器、所述底质探测器、所述水质探测器与所述流速探测器的探测数据。
6. 如权利要求5所述的鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，所述互联模块调用互联 网数据，搜索当前河流互联网数据，筛选最适环境因素送至所述筛排模块用于构建判别函 数。
7. 如权利要求6所述的鱼类潜在丰度预测系统，其特征在于，所述筛排模块接受所述 机器分析模块、所述人机界面与所述互联模块确定预测值； 所述建模模块接受所述筛排模块得到的所述判别函数与所述预测值，用于建立预测模 型； 所述建模模块与所述验证模块对所述预测模型进行互通验证，在所述互通验证误差率 小于15%情况下确定所述预测模型。
【文档编号】G06F19/00GK104050382SQ201410299824
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】丁森, 张远, 高欣, 赵瑞, 刘思思 申请人:中国环境科学研究院