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基于集成学习的南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
文章利用2008—2015年南太平洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)延绳钓渔业数据,结合11个环境指标(海表温度、叶绿素a (Chl-a)浓度、海表温度距平、叶绿素距平、海表温度梯度、叶绿素梯度、海平面异常以及渔区格网对应的前后各1个月海表温度和叶绿素值)和3个时空指标(月、经度和纬度),并基于6种集成学习模型,以月为时间分辨率、0.5°×0.5°为空间分辨率,开展了南太平洋长鳍金枪鱼渔场模型构建和预报研究。模型通过10折交叉验证和网格搜索思想确定最佳参数,采用的随机森林、Bagging决策树、C5.0决策树、梯度提升决策树、AdaBoost、Stacking集成模型分别取得了75.52%、73.87%、72.99%、71.14%、71.33%、75.84%的分类准确率。经对比,Stacking集成模型准确率最高。利用2015年环境数据进行预报精度检验,预报总体准确率为63.86%～82.14%,平均70.99%;高单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort, CPUE)渔区预报准确率为62.71%～97.85%,平均78.76%。结果表明Stacking集成模型对南太平洋长鳍金枪鱼渔场的预报具有较好的效果及可行性。 相似文献
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基于LightGBM的南太平洋长鳍金枪鱼渔场预报模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《水产科学》2021,(5)
长鳍金枪鱼以高经济效益、资源丰富等优点成为世界金枪鱼渔业主要捕捞目标之一,进行长鳍金枪鱼渔场预报研究,可以有效提高渔获产量,对渔业生产具有重要意义。传统的线性模型在面对复杂多变的海洋环境数据时无法准确分析其关键因子。本研究选取2000—2015年南太平洋长鳍金枪鱼的延绳钓生产数据,结合海表温度、叶绿素a质量浓度和海面高度等海洋环境因子以及月份和经、纬度等时空数据,采用集成学习模型—轻度量化梯度促进机(LightGBM)模型进行长鳍金枪鱼渔场预报,并与朴素贝叶斯、XGBoost和BP神经网络模型进行对比。同时采用网格搜索算法获取LightGBM模型的最优参数,利用交叉验证法验证模型的稳定性。试验结果表明,利用LightGBM模型对南太平洋长鳍金枪鱼渔场的最佳预报准确率可达72.6%,对比其他模型,LightGBM模型的准确率有了显著提高。研究表明,海面高度和海面温度为南太平洋长鳍金枪鱼渔场形成的关键影响因子。 相似文献
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西北印度洋大眼金枪鱼渔场预报模型建立与模块开发 总被引：1，自引：0，他引：1
根据1990—2003年印度洋大眼金枪鱼延绳钓渔业数据和美国国家海洋和大气管理局提供的海表温度、叶绿素-a历史环境数据,应用环境因子叠加方法,构建了西印度洋大眼金枪鱼渔场预报模型,用于金枪鱼渔场预报。分析得出各月适宜海表温度、叶绿素-a浓度范围和历史高产区空间位置;导入实时海表温度、叶绿素-a等遥感栅格数据,分别提取适宜海表温度、适宜叶绿素-a浓度和历史高产区的空间栅格数据集,最后在空间上对3种栅格数据进行空间叠加并取交集。交集所指空间区域即为大眼金枪鱼潜在渔场位置。通过精度检验,表明该模型渔场预报精度为60.5%。并以VC++6.0工具为开发平台,对此模型进行了设计开发,实现了模块预报西北印度洋大眼金枪鱼渔场。 相似文献
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2011年南太平洋长鳍金枪鱼渔场时空分布及其与主要海洋环境变化特征 总被引：1，自引：0，他引：1
《渔业信息与战略》2015,(2)
长鳍金枪鱼(Thunnus alalung)是南太平洋金枪鱼渔业的主要捕捞种类之一,具有很高的经济价值,掌握其渔场分布与主要海洋环境因子关系是高效开发利用的基础。根据2011年我国南太平洋渔业生产数据和遥感环境数据,按周分析了长鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit of fishing effort,CPUE)的时空变化及与主要环境因子之间的关系。结果表明,南太平洋长鳍金枪鱼渔场重心主要集中在13°S~23°S,164°E~174°E,总体走势为先向东南方向迁移,后又沿西北方向推移。长鳍金枪鱼全年均可作业,其中5月至7月渔获量最高。作业渔场最适温度(Sea Surface Temperature,SST)范围为26~29℃,相应区域内最适叶绿素a浓度(Chlorophyll a concentration,Chl-a)为0.02~0.05 mg/m3,适宜海面高度距平(Sea surface height anomaly,SSHA)范围为4~24 cm。 相似文献
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《渔业现代化》2019,(6)
长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)作为大洋中上层洄游性鱼类,因其经济价值高、分布范围广而成为各渔业国家的主要捕捞对象之一。结合南太平洋长鳍金枪鱼渔业捕捞作业背景,提出一种新的面向渔业应用的产量预测方法。依据2000—2015年南太平洋长鳍金枪鱼的延绳钓渔获数据、空间因子以及海表温度、海面高度和叶绿素a质量浓度等关键影响因子数据,利用可拓神经网络模型对金枪鱼进行产量预测,并采用粒子群算法(PSO)进行权值优化。结果显示:总召回率达到68%,较传统方法有所提高,对高产区预测有较大优势,召回率达到74.2%,但对中产区的预测效果明显低于高产区和低产区。研究表明,利用粒子群可拓的方法可解决可拓神经网络中经典域不易确定的问题,对丰富渔场预测方法和合理捕捞作业具有一定的指导作用。 相似文献
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根据2013年中水集团远洋股份有限公司的两艘金枪鱼延绳钓船的渔场数据、放钓数据以及渔获物数据,研究了全年各月份渔场分布情况及主要渔获物单位捕捞努力量渔获量变化。结果表明,渔获物包括长鳍金枪鱼、黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼、旗鱼类等,根据相对重要性指数,确定优势种为黄鳍金枪鱼和长鳍金枪鱼,其相对多度分别为75%和10%。长鳍金枪鱼的日均高产单位捕捞努力量渔获量渔区集中在S 15°~17°纬度区间以及南部S 26°~27°纬度区间,黄鳍金枪鱼高单位捕捞努力量渔获量渔区集中分布在S 8°~13°的纬度区间,长鳍金枪鱼高产渔区海表温度集中在20~22℃和27~30℃,黄鳍金枪鱼高产渔区则集中在海表温度28~29℃海域。 相似文献
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基于集成学习的大西洋热带海域黄鳍金枪鱼渔情预报 总被引：1，自引：0，他引：1
利用 2016─2019 年中国渔业企业在大西洋热带海域(14°20′S~15°20′N; 47°38′W~2°30′E) 13 艘延绳钓作业渔船渔捞日志记录的黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)单位捕捞努力量渔获量(CPUE)数据, 结合海表面风速、叶绿素 a 浓度、涡动能以及 0~500 m 水层的垂直温度、盐度等海洋环境变量和空间因子(经纬度)建立了一系列黄鳍金枪鱼渔场预测模型。模型的时间分辨率为天(d), 空间分辨率为 0.25°×0.25°。该系列模型利用 75%的数据训练得到朴素贝叶斯(NB)、k 最近邻(KNN)、随机森林(RF)、分类与回归树(CART)、逻辑斯蒂回归(LR)、支持向量机(SVM)、梯度提升决策树(Xgboost)和 stacking 集成(由 NB、CART 和 LR 模型集成, STK)模型, 将 25%测试数据代入系列模型进行验证, 结果显示: (1) 黄鳍金枪鱼渔场预测准确率(ACC)分别为 61.62%、62.03%、66.37%、63.0%、63.26%、 64.97%、64.08%、68.72%; (2) 其对应的 ROC 曲线下面积(AUC)分别为 0.64、0.67、0.72、0.66、0.68、0.70、0.69、 0.72; (3) STK 模型的预测准确率较其他的方法均有所提高。建议使用 STK 模型对大西洋热带海域黄鳍金枪鱼渔场进行预测。 相似文献
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所罗门群岛位于南太平洋巴布亚新几内亚的东侧，澳大利亚大保礁的东北侧。在所罗门群岛周边水域主要分布有大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼和鲣鱼，是为日本金枪鱼渔船（金枪鱼延绳钓船、金枪鱼围网船、鲣鱼竿钓船）重要的作业渔场之一。 相似文献
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海洋环境对东、黄海鲐鱼灯光围网捕捞效率的影响 总被引：5，自引：1，他引：4
根据1999年8月至2003年12月,东、黄海大型鲐够灯光围网捕捞量与捕捞努力量数据,利用逐步回归广义加性模型(GAM,Generalized Additive Models)分析了月光亮度(用农历日表示)和海洋遥感数据(海表水温、海表水温距平、海表水温梯度、叶绿素a浓度、叶绿素a浓度距平、风速、平均海面高度距平、涡动能)共9个环境要素与名义单位捕捞努力量渔获量(CPUE,Catch Per Unit Effort)的关系,以研究其对大型鲐鱼灯光围网捕捞效率的影响.研究表明,32°N以北渔场,海表水温、农历日、平均海面高度距平、海表温度梯度及风速与名义CPUE(名义CPUE加1取对数,下同)存在显著关系;而29 °N以南渔场,平均海面高度距乎、农历日、风速、涡动能,海表温度距平与名义CPUE存在显著关系;南、北渔场,叶绿素a浓度及其距平与名义CPUE不存在显著关系.研究认为,在南、北渔场,月光亮度越亮、风速增强均会使捕捞效率降低,捕捞效率较高的位置常分布于平均海面高度距平高值与低值之间的一些海域;北部渔场,海表温度降低有利于捕捞效率的提高,海表温度梯度对捕捞效率的影响是负效应;南部渔场,海表温度距平过高或过低均不利于捕捞效率的提高,涡动能较大有利于提高鲐鱼的捕捞效率. 相似文献
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为提高大西洋大眼金枪鱼渔场预报模型的准确率,实验利用13艘中国延绳钓渔船2013—2019年的渔捞日志数据和对应的海洋环境数据(海表面风速、叶绿素a浓度、涡动能、混合层深度和0～500 m水层的垂直温度、盐度和溶解氧等),以天为时间分辨率、2°×2°为空间分辨率、以数据集的75%为训练数据建立了K最近邻(KNN)、逻辑斯蒂回归(LR)、分类与回归树(CART)、支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和Stacking集成(STK)渔情预报模型,以25%的测试数据进行模型性能测试、比较。结果显示,(1) STK (由KNN、RF、GBDT模型集成)模型的大眼金枪鱼渔场预报性能较KNN、LR、CART、SVM、ANN、RF和GBDT模型有所提高且相对稳定,上述模型对应的准确率和ROC曲线下面积(AUC)依次分别为81.62%、0.781,79.44%、0.778,72.81%、0.685,74.84%、0.717,73.67%、0.702,67.70%、0.500,80.96%、0.780和78.13%、0.747;(2) STK模型预测... 相似文献
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南太平洋长鳍金枪鱼垂直活动水层空间分析 总被引：3，自引：0，他引：3
为了解南太平洋长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)的垂直活动水层分布特征及其适宜的垂直活动水层深度,采用Argo数据重构了研究海域次表层20℃和25℃等温线深度场,并结合2010年~2012年中水集团南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓渔船实际生产统计数据,绘制了20℃和25℃等温线深度与长鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量(CPUE)叠加图,分析南太平洋长鳍金枪鱼的垂直活动水层分布特征。结果表明,研究海域20℃和25℃等温线深度存在明显的季节性变化,且长鳍金枪鱼渔场时空分布随着20℃等温线深度的220 m等深线和25℃等温线深度的140 m等深线时空变动而季节性南北移动。长鳍金枪鱼中心渔场主要分布于10°S以南、160°E~175°E之间,中心渔场所处海域,其20℃等温线深度多在220 m以深,超过250 m的海域CPUE均偏低;25℃等温线深度多在140 m以浅,浅于80 m的海域则难以形成中心渔场。采用频次分析与经验累积分布函数(ECDF)相结合的方法,计算出南太平洋长鳍金枪鱼适宜的垂直活动水层深度为88~238 m。文章初步得出了南太平洋长鳍金枪鱼的垂直分布特征及其适宜的垂直活动水层深度,可用于指导延绳钓投钩深度,为中国南太平洋长鳍金枪鱼延绳钓生产作业提供理论参考。 相似文献
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基于卫星AIS的中西太平洋金枪鱼延绳钓渔场分布研究 总被引：1，自引：0，他引：1
根据2017年7-12月中西太平洋金枪鱼延绳钓渔船卫星AIS数据及海表温度数据,利用全局空间自相关中的莫兰指数及局部空间自相关中的热点分析方法,得到了中西太平洋金枪鱼延绳钓中心渔场位置及变动情况,并提取了中心渔场处海表温度范围。结果表明:1)中西太平洋金枪鱼延绳钓渔船捕捞努力量存在空间自相关并呈显著聚集分布模式,所得热点区域可以作为中西太平洋金枪鱼延绳钓作业中心渔场。2)各月均存在多个中心渔场,其中8月中心渔场范围与7月大致相同,部分中心渔场存在向北扩张或向外扩大的趋势; 9月最大中心渔场东移,出现在180°附近,其它渔场较之前有不同程度的扩散或缩小; 10-12月中心渔场较为集中,主要分布在170°～180°E及155°W附近海域,且单位渔区捕捞努力量大于7-9月。3)中心渔场处不同海表温度范围主要与金枪鱼鱼种有关:155°W、20°N夏威夷群岛附近冷舌区,主要分布着大眼金枪鱼(Thunnus obesus)和黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares),海表温度为25. 5～27. 5℃; 10°S～10°N暖池区域,主要为大眼金枪鱼和鲣(Katsuwonus pelamis),海表温度为28. 0～30. 3℃;赤道南部冷暖锋面交汇处,主要为长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga),海表温度为25. 0～29. 0℃。 相似文献
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基于栖息地指数的东太平洋长鳍金枪鱼渔场分析 总被引：3，自引：0，他引：3
长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)是东太平洋海域重要的金枪鱼种类之一,也是我国金枪鱼延绳钓的主要捕捞对象之一。本文根据2009~2011年美洲间热带金枪鱼委员会(IATTC)在东太平洋海域(20°N~30°S、85°W~150°W)长鳍金枪鱼延绳钓生产统计数据,结合海洋遥感获得的表温(SST)和海面高度(SSH)的数据,运用一元非线性回归方法,以渔获产量、单位捕捞努力量CPUE为适应性指数,按季度分别建立了基于SST和SSH的长鳍金枪鱼栖息地适应性指数,采用算术平均法获得基于SST和SSH环境因子的栖息地指数综合模型,并用2012年各月实际作业渔场进行验证。研究结果显示,在东太平洋长鳍金枪鱼的栖息地预测中,以CPUE为适应性指数的栖息地指数模型比以渔获量为适应性指数的栖息地指数模型预测更为准确。2012年中心渔场的预报准确性达75%以上,具较高预报准确度,可为金枪鱼延绳钓渔船寻找中心渔场提供指导。 相似文献
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南海及临近海域黄鳍金枪鱼渔场时空分布与海表温度的关系 总被引：2，自引：0，他引：2
为得到南海及临近海域黄鳍金枪鱼(Thunnus albacores)渔场最适宜栖息海表温度(SST)范围,基于美国国家海洋大气局(NOAA)气候预测中心月平均海表温度(SST)资料,结合中西太平洋渔业委员会(WCPFC)发布的南海及临近海域金枪鱼延绳钓渔业数据,绘制了月平均SST和月平均单位捕捞努力量渔获量(CPUE)的空间叠加图,用于分析南海及临近海域黄鳍金枪鱼渔场CPUE时空分布和SST的关系。结果表明,南海及临近海域黄鳍金枪鱼CPUE在16℃~31℃均有分布。在春季和夏季(3~8月),位于10°~20°N的大部分渔区CPUE较高,其南北侧CPUE较低;而到了秋季和冬季(9月到次年2月),高产渔场区域会向南拓宽。CPUE在各SST区间的散点图呈现出明显的负偏态分布,高CPUE主要集中在26℃~30℃,最高值出现在29℃附近;在22℃~26℃范围内CPUE散点分布较为零散,但在这个范围也会出现相当数量的高CPUE;在22℃以下的CPUE几乎属于低CPUE和零CPUE;零CPUE的平均SST为26.7℃(±3.2℃),低CPUE的平均SST为27.8℃(±2.1℃),高CPUE的平均SST为28.4℃(±1.5℃),高CPUE在各SST区间的分布要比零CPUE和低CPUE更为集中。采用频次分析和经验累积分布函数计算其最适SST范围,得到南海及临近海域黄鳍金枪鱼最适SST为26.9℃~29.4℃。本研究初步得到南海及临近海域黄鳍金枪鱼中心渔场时空分布特征及SST适宜分布区间,可为开展南海及临近海域金枪鱼渔情预报工作提供理论依据和参考。 相似文献
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基于最大熵模型的南太平洋长鳍金枪鱼栖息地预测 总被引：1，自引：0，他引：1
长鳍金枪鱼（Thunnus alalunga）是一种高度洄游的中上层鱼类,其分布受环境影响明显,利用海洋环境的变化对其栖息地分布进行预测有重要的科学意义。本研究采用2015—2017年盛渔期中国（不含港澳台地区）渔船在南太平洋140°E~130°W,0°~50°S区域长鳍金枪鱼延绳钓渔捞日志数据,结合同时期海洋环境数据,使用最大熵模型获得了2015—2016年盛渔期（5—8月）长鳍金枪鱼渔获率对各环境因子的反馈曲线以及各环境因子的贡献率,并据此计算出2017年盛渔期其潜在栖息地分布,然后叠加同年真实渔业数据对各模型的预测准确率进行比较。结果表明：（1）由渔获率对各环境因子的反馈曲线发现,25°S以北区域最适宜长鳍金枪鱼栖息的海表温度为28.4~30.6℃,300 m水深温度为13.2~17.6℃,海表面盐度为35.6~36.7,海表风场南北分量为-1.6~5.8 m/s;25°S以南区域最适宜长鳍金枪鱼栖息的海表温度为17.8~23.4℃,300 m水深温度为12.2~16.9℃,海表面盐度为35.2~36.0,海表风场南北分量为-0.7~4.9 m/s,总体相似。（2）25°S以北区域环境因子的重要性排名由高到低依次为海表面温度（因子平均贡献率31.3%）、海表面盐度（30.1%）、300 m水深温度（29.2%）、海表风场南北分量（9.4%）;在25°S以南区域依次为海表面温度（60.7%）、海表面盐度（22.4%）、海表风场南北分量（10.6%）和300 m水深温度（6.3%）;在25°S以南区域,最重要的环境因子为海表面温度（平均贡献率大于60%）,且显著高于以北区域的31%;在25°S以北区域,3个主要环境因子的重要性差异较小,平均贡献率都在30%左右。（3）模型的综合预测准确率在30%~85%,具体以中适生区的预测准确率较高,高、低适生区预测准确率相对较低。 相似文献
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为掌握不同水层的环境因子对长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)延绳钓渔获率的影响,根据2015-2017年中国大陆在该海域的长鳍金枪鱼延绳钓渔捞日志资料,结合同期海洋环境数据,采用广义可加模型(Generalized additive model,GAM)对渔获率与各因子的关系进行研究。通过相关分析获取各环境因子相关系数,对相关性较大的环境因子分组建模。结果表明:1)海表面温度与120 m水深温度、海表面温度与海表面高度、120 m水深温度与海表面高度、300 m水深温度与300 m水深盐度为高度相关因子,海表面盐度、叶绿素a浓度、海表风场南北分量与其他环境因子之间的相关性均较小;2)模型的总解释偏差介于30%~40%,各环境因子重要性依次为120 m水深温度、海表温度、300 m水深温度、120 m水深盐度、海表面高度、300 m水深盐度、海表盐度、混合层深度、海面风场南北分量、海面风场东西分量、叶绿素a浓度;3)120 m水深温度与单位捕捞努力渔获量(CPUE)在15~30℃呈负相关。海表温度整体趋势与120 m水深温度类似,其中在25~28℃呈正相关。300 m水深温度与CPUE在10~18℃呈现明显的正效应关系。 相似文献
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长鳍金枪鱼作为高度洄游的大洋性鱼类,有较高的经济价值。为掌握中西太平洋长鳍金枪鱼的资源时空分布以可持续开发利用,笔者根据2009—2018年世界各国在中西太平洋的长鳍金枪鱼延绳钓作业数据,利用统计和K-means聚类方法探究长鳍金枪鱼资源的时间变化趋势与空间分布特征。研究结果显示：2009—2018年间长鳍金枪鱼渔场重心主要分布在E 155°～W 160°,S 15°～S 30°海域;北半球冬季(12月—翌年2月)主要集中在北半球低纬度海域(N 0°～N 10°),渔场重心向西北偏移;南半球冬季(6—8月)主要集中在南半球低纬度海域(S 12°～N 22.5°),渔场重心向东南偏移。渔场重心的空间分布受海面温度异常的影响较显著：当海面温度距平值整体偏高时,渔场重心零散分布于中部海域;海面温度距平值相对偏低时,渔场重心向东南与西北两侧偏移。本研究结果有助于中西太平洋长鳍金枪鱼的可持续开发利用与科学管理。 相似文献
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太平洋大眼金枪鱼延绳钓渔获分布及渔场环境浅析 总被引：11，自引：6，他引：5
本文主要根据收集到的渔获量数据、海水表层温度数据和有关文献资料 ,应用GIS技术对太平洋大眼金枪鱼延绳钓渔业进行了定量或定性分析。结果表明 :太平洋大眼金枪鱼延绳钓渔场主要分布在 2 0°N～2 0°S之间的热带海域 ,具纬向分布特征。对渔获产量同海表温度的分月统计显示 :太平洋大眼金枪鱼渔场最适月平均表层水温约 2 8～ 2 9℃ ,渔场出现频次为偏态分布型。最后 ,结合有关文献综合讨论分析了海表温度、溶解氧含量、海流等环境因子与金枪鱼渔场分布和形成机制的关系 相似文献