專利名稱：一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法及其應用方法
技術領域：
本發明涉及一種漁情預報方法，特別是涉及一種西北太平洋特別是130° -170° E、20° -30° N為產卵場范圍內海域的柔魚資源補充量預測方法。
背景技術：
漁情預報是漁業生產的關鍵環節，對西北太平洋柔魚資源補充量的預報有利于柔魚產量、中心漁場位置和魚汛期的預報。柔魚幼仔魚的存活率除了與其內在的生理因素相關外，與外界海洋環境因素也密切相關。外界因子很多，直接或間接的影響幼仔魚的行動，包括水文(海流、水溫、潮汐、鹽度、水色、水質和徑流等)，氣象(包括風、氣壓、氣溫、降水等)，地理(地形、地質、地貌等)，生物(浮游、底棲、敵害等)。 20世紀50年代起，沿海各海洋水產研究所先后開展了毛蝦、小黃魚、對蝦、帶魚、鱈魚、大黃魚、鮐魚、鲅魚等魚種的可能漁獲量預報、現場預報或汛期預報工作。60年代起又進一步得到發展，不僅預報的品種增多，且預報的內容也逐漸充實，對漁業生產的發展起到了一定的促進作用。70年代起，開始應用數理模式來估算魚類資源數量變動，這對我國漁業實現現代化創造了良好條件。以往漁情預報工作的開展主要依托現場采樣調查，所投入的人力物力較大，工序復雜且受氣象影響較大，并且只能采到局部地區的樣本，不能直觀看到全局海洋環境因子的分布特征。比如，洪澤湖銀魚的漁情預報是通過每年魚汛前進行2-3次全胡定點拖網，每次都在一天內完成。拖網船開中速，沒點拖網30分鐘，測定網獲魚數量、尾數、種類組成和生長情況。根據銀魚數量、密度、生長情況和大銀魚食性轉換情況來測報銀魚漁情。之后，遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS) 3種空間技術的出現為海洋漁業進一步發展提供了一個堅實的平臺。國內外利用3S技術進行漁場漁情預報的成果不勝枚舉。在國外，衛星遙感的海洋漁業應用主要以美國、日本等漁業發達國家為主。早期開始將衛星遙感用于獲取海洋水體環境的信息，并作出漁情預報。隨著技術手段的進步，獲取的環境因子越來越多，精度越來越高，已對個別魚種的活動規律和分布建立了定量的回歸模型，并多次成功預報；我國在“九五”期間，國家863計劃把衛星遙感技術、地理信息系統和人工智能專家系統相結合進行漁情信息分析與預報，并實現業務化運行。總體來說，國內外的研究多偏重于3S技術中的某一方面，對3S技術綜合運用于漁場漁情的整體框架研究不足。但在海洋中運用遙感技術獲取信息存在弊端，海洋魚類生活在海洋表面以下，遙感不能直接獲取漁場魚群的信息。只能通過對漁場漁情海洋水體環境信息進行研究分析。

發明內容
本發明就是為了解決上述問題，克服現有技術中漁情預報中所存在的問題，本發明提供一種利用海洋遙感獲得海域的表溫數據，借助地理信息系統技術將獲得的有效數據轉換成表溫等值線圖，選取柔魚產卵場區域，并自動計算適宜產卵表溫的區間范圍，結合產卵期間黑潮流軸擺動，預測來年柔魚資源補充量的大小的方法以滿足需求。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法，其特征在于，包括以下步驟一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法，其特征在于，包括以下步驟(I)通過遙感衛星地面站得到1-4月份130° -170° E、20° -30° N范圍的海域內海表溫度數據；(2)將所得到的130° -170° E、20° -30° N范圍的海域內海表溫度轉換成表溫等值線圖； (3)統計1-4月份130° -170° E、20° -30° N范圍的海域內各月海表溫度為21-25°C的海域面積，然后計算其中表溫為21-25°C的海域各月所占的比重AREAsst ；(4)通過一般線性回歸模型(GLM模型)對1998-2008年柔魚資源豐度CPUE進行標準化，其標準化的 GLM 模型 In (CPUEi, J；k；1+1) =k+ a ^eari+ a ^onth1+ α 3lonk+ α 4lat」+ α 5SST+ α 6SSH+ α 7Chl_a+ α 8Interactions+ ε i;」,k, i,式中CPUE 為單船每天的捕撈產量，單位為t/d ；year為年；month為月；lon為經度；lat為緯度；SST為作業海域表溫；SSH為海表高度；Chl_a為葉綠素a ;Interactions為交互項,表示時間與空間解釋變量的交互效應；Ci1-Ci8為模型參數；ε為誤差項，GLM模型中，將時間、空間、海洋環境因素作為解釋變量，其中變量年、月、經度、緯度為分類離散變量，其它變量為連續變量，CPUE加上常數1，再作對數變換后，作為響應變量，解決CPUE為O的情況。(5)利用1998-2008年經過標準化后的CPUE數據，與同期歷史上的1_4月份產卵場表溫為21-25 °C海域各月所占的比重AREAsst進行線性回歸，同時利用AIC準則進行判別，即最小AIC值為最優，得出CPUE與AREAsst的關系式，其關系式為CPUE=O. 134449*AREASST-8. 7821，式中AREASST 為 1-4 月份產卵場表溫為 21-25 °C 海域各月所占的比重，相關系數1 = 0.76( 〈0.05)，R為樣本相關系數，R的取值范圍為[_1，1]；P〈0. 05，即小概率事件，代表計算所得的相關系數R值可靠性強。(6)計算下一度柔魚資源豐度，將(3)中得到的AREAsst代入到CPUE與AREAsst的關系式中，計算得出 CPUE，單位為 t/d。CPUE=O. 134449*AREASST-8. 7821，其中 AREAsst 為下一年度1-4月份表溫為21-25°C的海域所占130° -170° E、20° -30° N范圍內海域的比重，CPUE為單船每天的捕撈產量，單位為t/d。上述一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法的應用方法，其特征在于，所述1-4月份為柔魚產卵適宜時間。上述一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法的應用方法，其特征在于，所述1-4月份中2月份為柔魚產卵最適時間。本發明的有益效果是本關系式可以解釋柔魚資源豐度變化的60%以上。西北太平洋柔魚資源補充量的預報結果及時提供給用戶及相關部門，以供科學參考，今后可作為一種產品進行實時發布。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
西北太平洋柔魚為一年生短生命周期種類，通常沒有剩余群體只有補充群體，而來年的補充量主要取決于產卵場的海洋環境條件。適宜的海洋環境條件下卵成活率高，反之則低。柔魚產卵時間通常為1-4月，其適宜產卵表溫為21-25°C，產卵海域范圍為130° -170° E、20° -30° N。一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法，其特征在于，包括以下步驟(1)通過遙感衛星地面站得到1-4月份130° -170° E、20° -30° N范圍的海域內海表溫度數據；(2)將所得到的130° -170° E、20° -30° N范圍的海域內海表溫度轉換成表溫等值線圖；(3)統計1-4月份130° -170° E、20° -30° N范圍的海域內各月海表溫度為21-25°C的海域面積，然后計算其中表溫為21-25°C的海域各月所占的比重AREASST ；(4)通過一般線性回歸模型(GLM模型)對1998-2008年柔魚資源豐度CPUE進行標準化，其標準化的 GLM 模型 In (CPUEi,k；1+l) =k+ a ^eari+ a ^onth1+ α 3lonk+ α 4lat」+ α 5SST+ α 6SSH+ α 7Chl_a+ α 8Interactions+ ε i；Jj u,式中CPUE 為單船每天的捕撈產量，單位為t/d ；year為年；month為月；lon為經度；lat為緯度；SST為作業海域的表溫；SSH為海表高度；Chl_a為葉綠素a interactions為交互項，表示時間與空間解釋變量的交互效應；Ci1-Ci8為模型參數；ε為誤差項，GLM模型中，將時間、空間、海洋環境因素作為解釋變量，其中變量年、月、經度、緯度為分類離散變量，其它變量為連續變量，CPUE加上常數1，再作對數變換后，作為響應變量，解決CPUE為O的情況。(5)利用1998-2008年經過標準化后的CPUE數據，與同期歷史上的1_4月份產卵場表溫為21-25 °C海域各月所占的比重AREAsst進行線性回歸，同時利用AlC準則進行判別，即最小AIC值為最優，得出CPUE與AREAsst的關系式，其關系式為CPUE=O. 134449*AREASST-8. 7821，式中AREASST 為 1-4 月份產卵場表溫為 21-25 °C 海域各月所占的比重，相關系數1 = 0.76( 〈0.05)，R為樣本相關系數，R的取值范圍為[_1，1]；P〈0. 05，即小概率事件，代表計算所得的相關系數R值可靠性強。(6)計算下一度柔魚資源豐度，將(3)中得到的AREAsst代入到CPUE與AREAsst的關系式中，計算得出 CPUE，單位為 t/d。CPUE=O. 134449*AREASST-8. 7821，其中 AREAsst 為下一年度1-4月份表溫為21-25°C的海域所占130° -170° E、20° -30° N范圍內海域的比重，CPUE為單船每天的捕撈產量，單位為t/d。在本計算公式中CPUE為單船每天的捕撈產量，即在不限定漁船大小的情況下，漁船平均每天能捕撈的產量。而在預測時，將1-4月份為柔魚產卵適宜時間，并且其中1-4月份中2月份為柔魚產卵適宜時間。本發明的有益效果是本關系式可以解釋柔魚資源豐度變化的60%以上。西北太平洋柔魚資源補充量的預報結果及時提供給用戶及相關部門，以供科學參考，今后可作為一種產品進行實時發布。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物 界定。
權利要求
1.一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)通過遙感衛星地面站計算得到1-4月份130°-170° E、20° -30° N范圍的海域內海表溫度數據； (2)將所得到的130°-170° E、20° -30° N范圍的海域內海表溫度轉換成表溫等值線圖； (3)計算1-4月份130°-170° E、20° -30° N范圍的海域內各月海表溫度為21_25°C的海域面積，然后計算其中表溫為21-25°C的海域各月所占的比重AREAsst ； (4)通過一般線性回歸模型(GLM模型)對1998-2008年柔魚資源豐度CPUE進行標準化，其標準化的 GLM 模型 In (CPUUEi,iu+l) =k+a ^eari+ a ^onth1+ α 3lonk+ α 4lat」+a 5SST+a 6SSH+a 7Chl_a+a interactions+ε ,式中CPUE為單船每天的捕撈產量,單位為t/d ；year為年；month為月；lon為經度；lat為緯度；SST為作業海域的表溫，單位為％ ；SSH為海表高度；Chl_a為葉綠素a interactions為交互項，表示時間與空間解釋變量的交互效應；Ci1-Ci 8為模型參數；ε為誤差項，GLM模型中，將時間、空間、海洋環境因素作為解釋變量，其中變量年、月、經度、緯度為分類離散變量，其它變量為連續變量，CPUE加上常數1，再作對數變換后，作為響應變量，解決CPUE為O的情況； (5)利用1998-2008年經過標準化后的CPUE數據，與同期歷史上1_4月份產卵場表溫為21-25°C海域各月所占的比重AREAsst進行線性回歸，同時利用AIC準則進行判別，即最小AIC值為最優，最后得出CPUE與AREAsst的關系式； (6)計算下一度柔魚資源豐度，將(3)中得到的AREAsst代入到CPUE與AREAsstw關系式中，計算得出CPUE，單位為t/d。
全文摘要
本發明涉及一種西北太平洋柔魚資源補充量預測方法，包括以下步驟(1)海表溫度數據；(2)統計1-4月份130°-170°E、20°-30°N范圍的海域內海表溫度為21-25℃的海域面積；(3)將所得到的130°-170°E、20°-30°N范圍的海域內海表溫度轉換成表溫等值線圖，然后計算其中表溫為21-25℃的海域所占的比重(2月份AREASST，單位為％)；(4)通過GLM模型得出計算歷史上柔魚資源豐度(CPUE，單位為t/d)的公式；(5)計算來年柔魚資源豐度CPUE=0.134449*AREASST-8.7821。本發明的有益效果是本關系式可以解釋柔魚資源豐度變化的60％以上。西北太平洋柔魚資源補充量的預報結果及時提供給用戶及相關部門，以供漁業生產與安排的科學參考，今后可作為一種產品進行實時發布。
文檔編號A01K61/00GK103004664SQ20121056344
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者陳新軍, 楊銘霞, 陸化杰, 劉必林, 王從軍, 余為, 李建華, 方舟, 易倩, 李偉文 申請人:上海海洋大學