渔情速预报关键技术与应用:以南海外海为例

渔情速预报关键技术与应用:以南海外海为例
作 者: 周为峰
出版社: 科学出版社
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作者简介

  周为峰,博士,副研究员,硕士研究生导师,中国水产科学研究院学科委员会委员,上海红外与遥感学会理事。主要从事渔业空间信息技术与渔场海洋学研究,依托国家科技支撑计划、国家自然科学基金、上海市自然科学基金等,发表国内外论文70余篇,获授权发明专利14项、授权实用新型专利30余项;曾获大禹水利科学技术奖三等奖、中华农业科技奖二等奖、中华农业科技奖优秀科技创新团队奖。

内容简介

本书分析南海主要的环境因子分布特征,南海黄鳍金枪鱼以及鸢乌贼与环境因子的关系,并对南海外海金枪鱼以及鸢乌贼的渔场进行预报,构建了南海外海渔情预报系统,实现了南海外海黄鳍金枪鱼和鸢乌贼的渔场空间分布的速预报,以为南海渔业可持续、平衡、有效的发展提供科学的参考。

图书目录

目录

前言

第1章绪论1

1.1南海渔业现状/1

1.2南海外海大洋性渔业资源/5

1.3南海外海渔情速预报研究的必要性/7

1.4渔情预报国内外研究现状/8

1.4.1渔情预报主要环境特征因子/8

1.4.2金枪鱼渔场渔情预报研究现状/10

1.4.3鸢乌贼渔场渔情预报研究现状/11

1.4.4海洋中尺度锋提取研究现状/12

1.4.5海洋中尺度涡旋提取研究现状/13

1.4.6夜间作业渔船信息提取研究现状/14

第2章南海主要环境因子分布特征21

2.1数据来源/21

2.2南海海表温度和海面高度异常的时空分布/22

2.2.1南海海表温度时空分布特征/22

2.2.2南海海表面高度异常时空分布特征/24

2.3净初级生产力卫星数据产品在传统渔区上的比较与分布/25

2.3.1年际分布/25

2.3.2季节分布/27

2.3.3空间分布/29

第3章南海及邻近海域黄鳍金枪鱼渔场时空分布与海表温度的关系32

3.1数据来源/32

3.1.1渔业数据/32

3.1.2海表温度数据/33

3.2研究方法/33

3.2.1单位捕捞努力量渔获量的计算及划分标准/33

3.2.2渔场海表温度网格计算/33

3.2.3单位捕获努力量渔获量和海表温度时空分析及关系分析/33

3.2.4适海表温度区间计算/34

3.3结果与分析/35

3.3.1单位捕捞努力量渔获量和海表温度的时空分布/35

3.3.2单位捕捞努力量渔获量在各海表温度区间的分布/36

3.3.3黄鳍金枪鱼适海表温度范围/38

3.4讨论/39

第4章南海外海鸢乌贼栖息地分布及与环境因子的关系42

4.1数据来源/42

4.2南海外海鸢乌贼渔业数据分布特征/42

4.2.1渔场丰度的月时空变化/42

4.2.2渔场重心月分布/44

4.2.3CPUE的标准化/44

4.3栖息地适宜性指数模型分析/46

4.3.1标准化CPUE与捕捞努力量的显著差异分析/46

4.3.2净初级生产力对鸢乌贼栖息地分布的滞后相关程度分析/46

4.3.3CPUE、捕捞努力量与环境因子的关系/47

4.3.4模型验证与比较/54

4.4讨论/56

第5章基于贝叶斯分类器的南海黄鳍金枪鱼渔场预报模型62

5.1数据来源/62

5.1.1渔业数据/62

5.1.2海洋环境数据/62

5.2研究方法/62

5.2.1单位捕捞努力量渔获量/62

5.2.2主成分分析/63

5.2.3预报模型的建立/63

5.3结果/66

5.4讨论/66

第6章基于集成学习和多尺度环境特征的南海鸢乌贼渔场预报70

6.1多时空尺度环境特征集/70

6.2基于AdaBoost的集成学习预报模型/71

6.3渔场预报模型的建立/74

第7章基于海表温度数据的南海中尺度锋信息提取与分析81

7.1数据来源/81

7.2中尺度锋在海表温度数据上的特征/82

7.3基于SST数据的中尺度锋提取方法/82

7.3.1梯度法/82

7.3.2Sobel算法/83

7.3.3Canny算法/83

7.3.4基于图像分割的海洋锋面提取算法/84

7.3.5锋面提取方法对比分析/88

7.4基于海表温度数据的南海中尺度锋提取结果分析/89

7.4.1提取结果/89

7.4.2南海中尺度锋时空分布特征分析/92

第8章基于MSLA数据的南海中尺度涡旋信息提取与分析94

8.1数据来源/94

8.2中尺度涡旋在SLA数据上的特征/94

8.3基于MSLA数据的中尺度涡旋信息提取方法/95

8.3.1OW法/95

8.3.2WA法/96

8.3.3SSHbased法/98

8.3.4HD法/99

8.4基于MSLA数据的南海中尺度涡旋提取结果分析/101

8.4.1基于MSLA数据的南海中尺度涡旋提取结果/101

8.4.2南海中尺度涡旋时空分布特征分析/104

第9章南海夜间作业渔船信息提取与中尺度特征的相关分析107

9.1渔船分布与中尺度特征/108

9.2基于VIIRS数据的夜间作业渔船信息提取/109

9.2.1数据来源/109

9.2.2夜间作业渔船在VIIRS数据上的特征/109

9.2.3基于VIIRS数据的夜间作业渔船信息提取方法/110

9.2.4基于VIIRS数据的南海夜间作业渔船提取结果分析/113

9.3渔船分布与中尺度锋及涡旋相关性分析/115

9.3.1渔船分布与中尺度锋相关性分析/115

9.3.2渔船分布与中尺度涡旋相关性分析/117

第10章南海外海渔情预报信息服务系统120

10.1系统设计思路和需求分析/120

10.2系统总体设计/121

10.2.1系统框架设计/121

10.2.2系统模块与功能/122

10.3系统详细设计/123

10.3.1数据流分析/123

10.3.2概念结构设计/124

10.3.3逻辑结构设计/125

10.3.4历史数据与环境数据获取/127

10.3.5渔场预报模型/127

10.3.6地图服务发布和更新/129

10.3.7WebGIS客户端/129

10.4系统实现/130

第11章面向深远海渔业的南海台风风险评价133

11.1台风风险与渔业灾害/133

11.2数据与方法/134

11.2.1数据来源/134

11.2.2台风风险数值定义/135

11.2.3技术路线/135

11.2.4研究方法/136

11.3结果与分析/138

11.3.1年代变化/138

11.3.2季节变化/140

11.3.3异常年份/141

11.3.4台风风险渔场分区统计/143

11.4结论与展望/143

第12章基于层叠框架的南海渔区格网编码设计147

12.1南海渔船管理问题提出的背景/147

12.2现有渔区划分方式的不足/148

12.3基于层叠框架的南海渔区格网编码/149