一种水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法与流程

本发明涉及渔业资源，具体涉及一种水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法。

背景技术：

1、鱼类资源量是衡量水域生态环境稳定健康的重要指标，高效、准确的得到鱼类资源数量、生长状况、时空分布格局等信信息是维持水生态系系统平衡的前提。传统的鱼类资源量主要是通过渔获物调查计算单位努力捕捞量(cpue)的方法进行，但是这种方法因捕捞强度大、作业时间长等特点会对鱼类种群资源造成不可逆的损失。相比传统渔获物调查方法，水声学调查主要是通过声呐信号获得鱼类的目标强度(ts)值，并参考鱼类ts值与体长的经验公式，利用回波积分法(echo integration)或单目标回声计数法(single targetstrength analysis)估算鱼类密度，具有更广的调查范围、更快速、高效、连续获取数据、更低的成本以及不损伤鱼类等优点，目前已被广泛运用于海洋和淡水水体的鱼类资量评估中。目前仅通过单一的渔获物调查或水声学调查方法无法满足当前形势下对鱼类资源量准确评估的需要，因此，亟需建立一种具有对鱼类损害小、调查范围广、效率高且准备度高的鱼类资源量分级量化评估方法。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，所述评估方法包括：

2、s1、根据调查水域特点设置水声学走航航线；

3、s2、按照所述设置航线进行走航，在走航中利用回声探测器进行水声学信号数据以及位置信息的采集；

4、s3、采用交叉过滤方法对所述水声学信号数据进行预处理，得到预处理后的水声学信号数据；

5、s4、根据调查水域特点设置渔获物采样点，在所述渔获物采样点的位置开展渔获物调查，得到渔获物调查结果；

6、s5、基于所述渔获物调查结果对鱼类进行分组，利用所述水声学信号数据统计不同组别的鱼类回声信号个数，获得声学信号数据集；

7、s6、采用回波积分法对所述声学信号数据集进行统计分析，估算不同组别的鱼类信号密度和鱼类尾数；

8、s7、基于所述渔获物调查结果以及所述鱼类尾数，计算鱼类资源量。

9、可选的，所述s1中，在设置航线时，若调查区域的水面开阔，水深分布均匀，采用平行端面航线；若调查区域的水面狭窄，地形复杂时，采用“之”字型航线。

10、可选的，所述s2中，采用simrad ek80科学回声探测仪垂直向下发射200khz的分裂波束进行水声学信号数据采集。

11、可选的，所述s3中，所述预处理过程包括：

12、对所述水声学信号数据进行数据转换；

13、设置背景噪声阈值，采用交叉过滤法对转换后的所述水声学信号数据进行消除噪声干扰处理，提取信噪比低的信号。

14、可选的，所述s4中，得到渔获物调查结果的过程具体包括：

15、根据调查区域的特征设置渔获物采样点；

16、在所述渔获物采样点进行渔获物调查，对调查数据进行统计与分析，得到渔获物种类以及鱼类基础生物学信息。

17、可选的，所述鱼类基础生物学信息包括鱼类数量和鱼类体长-体重；

18、所述鱼类体长-体重成长公式如下：

19、w'＝alb

20、其中，w'为测量的鱼类体重，单位为g，l为测量的鱼类体长，单位为cm，a和b为常数。

21、可选的，所述s5中，获得声学信号数据集的过程具体包括：

22、根据所述鱼类基础信息生物学信息计算不同组别的目标强度值区间范围；

23、基于所述目标强度值区间范围统计不同组别类的水声学信号数据集和鱼类回声信号个数。

24、可选的，所述s6中，估算不同组别的鱼类信号密度和鱼类尾数的过程包括：

25、使用回波积分法对所述水声学信号数据集进行统计与分析，估算不同组别的鱼类回声信号个数；

26、估算不同组别的鱼类信号密度的公式为：

27、

28、其中，ρj为第j组的鱼类密度，nj为第j组的鱼类回声信号个数，k为调查航段总的单元数，i为调查航段内第i个单元，vi为单个脉冲波束探测的水体体积；

29、估算不同组别的鱼类尾数的公式为：

30、nj＝ρj·s·h

31、其中，nj为第j组的鱼类尾数，单位是尾，ρj为第j组的鱼类密度，s为调查区域的水面积，h为调查期间调查区域的平均水深。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

33、本发明提供了一种水声学和渔获物相结合的鱼类资源量分级量化评估方法，所述评价方法通过水声学和渔获物调查相结合的方法，以水声学调查为主，准确获得鱼类资源密度，再以渔获物调查为辅，抽样获得鱼类平均重量，相比单一的调查方法，本发明在尽可能降低对鱼类损害的前提下，能更加准确、高效的获得鱼类资源量，此外，本发明还能够根据需要，基于不同规格组别的体重、体长范围区间，估算不同组别的鱼类密度和尾数，最后估算不同组别的鱼类资源量，在实际渔业生产中具有更重要的应用前景。

技术特征：

1.一种水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述评估方法包括：

2.根据权利要求1所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述s1中，在设置水声学走航航线时，若调查区域的水面开阔，水深分布均匀，采用平行端面航线；若调查区域的水面狭窄，地形复杂时，采用“之”字型航线。

3.根据权利要求1所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述s2中，采用simrad ek80科学回声探测仪垂直向下发射200khz的分裂波束进行水声学信号数据采集。

4.根据权利要求1所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述s3中，所述预处理过程包括：

5.根据权利要求1所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述s4中，得到渔获物调查结果的过程具体包括：

6.根据权利要求5所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述鱼类基础生物学信息包括鱼类数量和鱼类体长-体重；

7.根据权利要求5所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述s5中，获得声学信号数据集的过程具体包括：

8.根据权利要求7所述的水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，其特征在于，所述s6中，估算不同组别的鱼类信号密度和鱼类尾数的过程包括：

技术总结
本发明公开了一种水声学和渔获物相结合鱼类资源量分级量化评估方法，根据调查水域特点设置水声学走航航线；按照水声学走航航线进行走航，在走航中利用回声探测器进行水声学信号数据以及位置信息的采集；采用交叉过滤方法对水声学信号数据进行预处理，得到预处理后的水声学信号数据；根据调查水域特点设置渔获物采样点，在渔获物采样点的位置开展渔获物调查，得到渔获物调查结果；基于渔获物调查结果对鱼类进行分组，利用水声学信号数据统计不同组别的鱼类回声信号个数，获得声学信号数据集；采用回波积分法对声学信号数据集进行统计分析，估算不同组别的鱼类信号密度和鱼类尾数；基于渔获物调查结果以及鱼类尾数，计算鱼类资源量。

技术研发人员：孟子豪,李学梅,杨德国,胡飞飞
受保护的技术使用者：中国水产科学研究院长江水产研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27