基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供一种基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法、系统及介质，其中，所述方法包括：获取目标湖泊的原始生物数据，所述原始生物数据包括生物量数据以及捕捞量数据；将所述原始生物数据输入到Ecopath模型中得到Ecopath模拟结果，所述Ecopath模拟结果包括功能组参数以及生态系统特征值与生态系统成熟度；基于预设的生物操纵法利用Ecosim模型对所述目标湖泊进行生态模拟以得到Ecosim模拟结果，所述生物操纵法至少包括强制生物量与捕捞量法则；将所述Ecosim模拟结果中对应的模拟生物数据输入到Ecopath模型中以更新所述Ecopath模拟结果，并将更新后的Ecopath模拟结果输出给用户端。本发明专利技术通过模拟出不同湖泊生态系统下的生物操纵结果以供用户选择生物操纵方案，能够保证湖泊生态系统的稳定。能够保证湖泊生态系统的稳定。能够保证湖泊生态系统的稳定。

【技术实现步骤摘要】
基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及数据处理及湖泊生态修复
，特别是涉及一种基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]湖泊的富营养化是指由于湖泊中氮、磷等营养物质过量引起藻类迅速繁殖，水体水质恶化，鱼类及及其他生物大量死亡的现象。这一现象会对渔业、水生生态，甚至人体健康产生严重影响。湖泊富营养化包含一系列生物、化学和物理变化过程，其作用机制与演变过程十分复杂。
[0003]目前，针对湖泊富营养化的治理包括物理除藻、人工曝气、引水清浊等物理方法；化学除藻、化学固定等化学方法，以及植物修复、微生物修复、动物修复、复合生物修复等生物方法。尽管现阶段湖泊生物操纵技术已在国内外得到广泛应用，但不同湖泊的地理位置、现状生态系统结构、捕捞情况差异显著，具体操纵方法(如投放或捕捞种类、时间、数量)大多凭借实施人员的经验或参考其他地区案例或文献得到，不能对目标湖泊提出针对性解决方案。此外，生物操纵技术的应用中，生态系统结构的变化是一个长期过程，在确定治理方案时需要考虑未来若干年湖泊生态系统的变化情况，既要缩短治理时间，又得降低工程成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法、系统及介质，用于解决富养化湖泊的生物调控治理的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法，所述方法包括：
[0006]获取目标湖泊的原始生物数据，其中，所述原始生物数据包括生物量数据以及捕捞量数据；
[0007]将所述原始生物数据输入到Ecopath模型中得到Ecopath模拟结果，所述Ecopath模拟结果包括功能组参数以及生态系统特征值与生态系统成熟度；
[0008]基于预设的生物操纵法利用Ecosim模型对所述目标湖泊进行生态模拟以得到Ecosim模拟结果，其中，所述生物操纵法至少包括强制生物量与捕捞量法则；
[0009]将所述Ecosim模拟结果中对应的模拟生物数据输入到Ecopath模型中以更新所述Ecopath模拟结果，并将更新后的Ecopath模拟结果输出给用户端。
[0010]其中，本申请通过获取用户端输入的原始生物数据，并利用Ecopath模型基于原始生物数据构建生态系统网络，分析湖泊初级生产力削减需求与生态系统的总体特征、成熟度，确定生物操纵对象；采用“强制生物量与捕捞量”方法建立操纵物种时间序列，对于需要增殖放流的采取“强制生物量”措施，对于需要遏制某类物种的采取“强制捕捞量”措施，结合Ecosim模型模拟随时间动态变化的生态系统，利用Ecopath评估操纵后生态系统的富营
养化程度与成熟度，并将模拟结果输出给用户端，供用户选取最适宜当前湖泊的定量操纵方案，以此可以根据不同的湖泊实现不同的生物操纵控制，保证不同湖泊对应的生态系统的稳定。
[0011]在本申请一个可能的实现方式中，将所述原始生物数据输入到Ecopath模型中得到Ecopath模拟结果，具体包括：
[0012]将所述生物量数据以及所述捕捞量数据输入到所述Ecopath模型中进行模拟以得到功能组参数以及生态系统特征值与生态系统成熟度，其中，
[0013]所述功能组参数包括P/B、Q/B、EE以及UC，其中，P为生产量数据，B为生物量数据，Q为消耗量数据，EE为生态营养转化效率值，UC为未同化量；
[0014]所述生态系统特征值至少包括生态系统食物网结构、关键种数据、模型可靠性指数以及系统流量值；
[0015]所述生态系统成熟度至少包括连接指数、杂食性指数以及Finn
’
s循环指数。
[0016]在本申请一个可能的实现方式中，基于预设的生物操纵法利用Ecosim模型对所述目标湖泊进行生态模拟以得到Ecosim模拟结果，具体包括：
[0017]获取所述目标湖泊内目标功能组的调整数据以及捕捞时间序列的设定数据，其中，
[0018]基于所述调整数据调整所述目标功能组的数量值，并设置强制生物量时间序列以进行间歇性强制生物量作业；
[0019]基于所述设定数据设定所述捕捞时间，以在所述捕捞时间内进行强制捕捞量作业。
[0020]在本申请一个可能的实现方式中，所述方法还包括基于所述生态系统食物网结构以及所述目标功能组进行判断，其中，若所述目标功能组不在所述生态系统食物网结构中，则将所述目标功能组添加至所述原始生物数据中。
[0021]在本申请一个可能的实现方式中，所述方法还包括获取用户端输入的初步生物操纵方案，其中，所述初步生物操纵方案至少包括经典生物操纵、非经典生物操纵以及复合生物操纵，且不同的所述初步生物操纵方案对应于不同比例的所述强制生物量作业。
[0022]在本申请一个可能的实现方式中，所述方法还包括在捕捞时间内进行强制生物量以及强制捕捞量作业时，基于投放捕捞增量值设置不同的对照组，以从中筛选得到去除率拐点。。
[0023]在本申请一个可能的实现方式中，所述方法还包括获取所述目标湖泊的水生态系统的原始功能组，其中，所述原始功能组包括单一物种或者至少两个物种。
[0024]第二方面，本申请提供了一种基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵系统，基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵系统包括：
[0025]获取模块，用于获取目标湖泊的原始生物数据，其中，所述原始生物数据包括生物量数据以及捕捞量数据；
[0026]输入模块，用于将所述原始生物数据输入到Ecopath模型中得到Ecopath模拟结果，所述Ecopath模拟结果包括功能组参数以及生态系统特征值与生态系统成熟度；
[0027]模拟模块，用于基于预设的生物操纵法利用Ecosim模型对所述目标湖泊进行生态模拟以得到Ecosim模拟结果，其中，所述生物操纵法至少包括强制生物量与捕捞量法则；
[0028]更新模块，用于将所述Ecosim模拟结果中对应的模拟生物数据输入到Ecopath模型中以更新所述Ecopath模拟结果，并将更新后的Ecopath模拟结果输出给用户端。
[0029]第三方面，本申请提供了一种上述的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法。
[0030]第四方面，本申请提供了一种上述的电子设备，所述电子设备包括：处理器及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行所述的基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法。
[0031]如上所述，本专利技术的基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法、系统及介质，利用Ecopath模型构建湖泊生态系统网络，分析湖泊初级生产力削减需求与生态系统的总体特征、成熟度，确定生物操纵对象，利用“强制生物量与捕捞量”方法建立操纵物种时间序列，结合Ecosim模型模拟随时间动态变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法，其特征在于，包括：获取目标湖泊的原始生物数据，其中，所述原始生物数据包括生物量数据以及捕捞量数据；将所述原始生物数据输入到Ecopath模型中得到Ecopath模拟结果，所述Ecopath模拟结果包括功能组参数以及生态系统特征值与生态系统成熟度；基于预设的生物操纵法利用Ecosim模型对所述目标湖泊进行生态模拟以得到Ecosim模拟结果，其中，所述生物操纵法至少包括强制生物量与捕捞量法则；将所述Ecosim模拟结果中对应的模拟生物数据输入到Ecopath模型中以更新所述Ecopath模拟结果，并将更新后的Ecopath模拟结果输出给用户端。2.根据权利要求1所述的基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法，其特征在于，将所述原始生物数据输入到Ecopath模型中得到Ecopath模拟结果，具体包括：将所述生物量数据以及所述捕捞量数据输入到所述Ecopath模型中进行模拟以得到功能组参数以及生态系统特征值与生态系统成熟度，其中，所述功能组参数包括P/B、Q/B、EE以及UC，其中，P为生产量数据，B为生物量数据，Q为消耗量数据，EE为生态营养转化效率值，UC为未同化量；所述生态系统特征值至少包括生态系统食物网结构、关键种数据、模型可靠性指数以及系统流量值；所述生态系统成熟度至少包括连接指数、杂食性指数以及Finn
’
s循环指数。3.根据权利要求2所述的基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法，其特征在于，基于预设的生物操纵法利用Ecosim模型对所述目标湖泊进行生态模拟以得到Ecosim模拟结果，具体包括：获取所述目标湖泊内目标功能组的调整数据以及捕捞时间序列的设定数据，其中，基于所述调整数据调整所述目标功能组的数量值，并设置强制生物量时间序列以进行间歇性强制生物量作业；基于所述设定数据设定所述捕捞时间，以在所述捕捞时间内进行强制捕捞量作业。4.根据权利要求3所述的基于EwE模型的湖泊富营养化生物操纵方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述生态系统食物网结构以及所述目标功能组进行判断，其中，若所述目标功...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博林，林鹏，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：