一种海洋生物多样性监测系统及数据处理方法技术方案

本发明专利技术涉及海洋生物多样性技术领域，具体涉及一种海洋生物多样性监测系统及数据处理方法，确定海上的待选址养殖区域；基于预设的养殖选址规则，从所述待选址养殖区域中确定多个备选养殖区域；获取各备选养殖区域处的珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、区域海域富营养化程度以及海洋流速；根据待选址养殖区域海域珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度与海洋流速，确定各备选养殖区域的引力指数；将引力指数最大值对应的备选养殖区域作为最终养殖场。即本发明专利技术的方案能够促进海洋生态环境，保护海洋多样性。护海洋多样性。护海洋多样性。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋生物多样性监测系统及数据处理方法


[0001]本专利技术一般地涉及海洋生物多样性
更具体地，本专利技术涉及一种海洋生物多样性监测系统及数据处理方法。

技术介绍

[0002]海洋生物多样性是指海洋中存在的各种生物种类和群体，包括海洋植物、动物、微生物、海洋生态系统和生物地理区域等。海洋生物多样性不仅是人类生存和发展的重要基础，也是保护地球生态平衡和生态安全的重要保障。
[0003]海洋生物是海洋生态系统的重要组成部分，它们之间相互依存、相互制约，构成了一个复杂的生态网络。保护海洋生物多样性可以维护海洋生态系统的稳定和平衡，防止生态系统出现崩溃和灾害；改善海洋生态环境，也有利于保护海洋生物多样性。
[0004]为了能够有效改善海洋生态环境，海洋牧场应运而生，其中海洋牧场的开发理念是更重视海洋生态环保以及渔业的可持续发展。
[0005]“海洋牧场”是指在一定海域内，采用规模化渔业设施和系统化管理体制，利用自然的海洋生态环境，将人工放流的经济海洋生物聚集起来，像在陆地放牧牛羊一样，对鱼、虾、贝、藻等海洋资源进行有计划和有目的的海上放养。
[0006]因此，通过建立海洋牧场实现海洋生态环境以及保护海洋生物多样性，是尤为重要的。
[0007]目前，对于海洋牧场的构建，其一般是综合关于海洋中的各种数据进行海洋牧场的选址，使其在不破坏海洋生态系统的前提下，改善海洋生态系统。如，申请公布号为CN 115965220 A，专利技术名称为“一种海洋牧场养殖用大型装备型网箱选址方法”，其公开了通过利用无人机水上航行器对海面进行巡航，并进行海水取样、风速测量、海水流速测量、水深检测以及海底礁石群分布情况的数据采集，通过采集的数据对放置网箱的地址进行选址，以改善海洋生态平衡。
[0008]但是，需要说明的是，上述方案中的养殖地的选址并未考虑其他海上养殖场以及当前海域的生物的影响，例如：海洋中的多种生物的栖息地一般为高密度的珊瑚礁范围，若该范围合进行养殖，会对当地生态系统造成更大的压力和破坏，从而影响海洋生物多样性；而在珊瑚礁密度低时适合建立海上养殖，因此海上养殖场选址如果不到位就会在一定程度上破坏海洋生物多样性。因此，现有缺乏对养殖场选址数据进行监测以及数据处理以确定具体选址的方法，从而不能为后续的现代化海洋牧场的规划建设提供有利的参考。

技术实现思路

[0009]为解决上述一个或多个技术问题，本专利技术提出以已经存在的海上养殖场为依据，初步筛选可能备选养殖区域位置，之后在对备选养殖区域进行选址评估时，引入了当前备选养殖区域位置处的珊瑚礁面积、海水流速、海水质量以及该区域的野生鱼群迁移次数，对多个备选养殖区域进行最终的评估，其中引入鱼群迁移次数可以确定该当前区域是否处于
野生鱼群的洄游路径，从而借助于外界野生鱼群的因素，确定可能备选养殖区域中的最终的养殖场，实现了海上养殖场的合理选址，解决海上养殖场由于选址不当而影响海洋多样性的问题，为此，本专利技术在如下的三个方面中提供方案。
[0010]在第一个方面中，本专利技术提供的一种海洋生物多样性监测数据处理方法，包括：确定海上的待选址养殖区域；基于预设的养殖选址规则，从所述待选址养殖区域中确定多个备选养殖区域；对各备选养殖区域进行选址评估，基于评估结果确定最终选址养殖区域；对各备选养殖区域进行选址评估的过程为：获取各备选养殖区域处的珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度以及海洋流速；根据所述珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度与海洋流速，确定各备选养殖区域的引力指数；将引力指数最大值对应的备选养殖区域作为最终养殖场；其中，引力指数为：其中，F为引力指数，S为备选养殖区域的珊瑚礁的面积、K为鱼群迁移次数、M为富营养化程度，V为海洋流速，e为自然常数，、、分别为备选养殖区域的珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度对应的权重。
[0011]在一个实施例中，所述养殖选址规则为：步骤s101，选取待选址养殖区域内所有已存在的海上养殖场；步骤s102，随机选取一个海上养殖场作为初始中心点，以设定距离为半径，构建初始圆形空间，其中的设定距离为选取最大面积对应的海上养殖场作为第一海上养殖场；选取与第一海上养殖场距离最近的海上养殖场作为第二海上养殖场；第一海上养殖场与第二海上养殖场的距离为设定距离；步骤s103，计算初始圆形空间的初始密度；根据初始圆形空间内所有海上养殖场到初始中心点的向量，确定所有向量的平均向量；将初始中心点移动到平均向量的终点，以终点处的海上养殖场为新的中心点；步骤s104，重复步骤s102至103，得到新的中心点以及密度，如此循环，直至寻找到圆形空间密度最大时对应的中心点，记为最终中心点；步骤s105，构建初始中心点与最终中心点的向量，得到向量的相反向量，进而得到相反向量的终点；步骤s106，多次随机选择不同的初始中心点，重复步骤s102至s106，得到多个相反向量对应的多个终点；步骤s107，以各终点为圆心，以第二设定距离为半径，得到对应的圆形空间，进而得到各圆形空间对应的密度，响应于密度小于初始密度的终点，作为备选养殖场区域的位置。
[0012]在一个实施例中，步骤s103中还包括在以终点处的海上养殖场为新的中心点之前，进行终点处的海上养殖场确定的步骤：
当终点的位置不存在海上养殖场，则统计以终点为圆心，设定距离为半径内的区域中的海上养殖场，当海上养殖场至少存在两个时，选取与终点距离最小的海上养殖场作为新的中心点。
[0013]在一个实施例中，还包括对步骤s107中的备选养殖场区域的位置进行筛选的过程：以任一备选养殖场区域的位置为圆心，以第三设定距离为半径，建立圆形空间，计算各圆形空间的密度，响应于密度小于等于设定密度时的备选养殖区域的位置，作为最终的备选养殖区域；其中第三设定距离半径为历史数据中统计的所有两两海上养殖场区域之间距离的均值。
[0014]在一个实施例中，最终选址养殖区域为选取最大的引力指数对应的备选养殖区域。
[0015]在一个实施例中，所述鱼群迁移次数为：获取预设时间段内历史数据中备选养殖区域内经历鱼群密度激增的次数，作为鱼群迁移次数。
[0016]在一个实施例中，所述富营养化程度为：其中，Co2为目标区域海域含氧量的归一化值，为氮磷元素含量的归一化值，Color为水面颜色归一化值，e为自然常数，M为富营养化程度。
[0017]在第二个方面中，本专利技术还提供了一种海洋生物多样性监测系统，包括：处理器；以及存储器，其存储有用于一种海洋生物多样性监测数据处理的计算机指令，当所述计算机指令由所述处理器运行时，使得设备执行上述的一种海洋生物多样性监测数据处理方法。
[0018]在第三个方面中，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有用于一种海洋生物多样性监测数据处理的计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现上述的一种海洋生物多样性监测数据处理方法。
[0019]本专利技术的有益效果为：本专利技术的方案通过待选址养殖区域内的其他已经存在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋生物多样性监测数据处理方法，其特征在于，包括：确定海上的待选址养殖区域；基于预设的养殖选址规则，从所述待选址养殖区域中确定多个备选养殖区域；对各备选养殖区域进行选址评估，基于评估结果确定最终选址养殖区域；对各备选养殖区域进行选址评估的过程为：获取各备选养殖区域处的珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度以及海洋流速；根据所述珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度与海洋流速，确定各备选养殖区域的引力指数；将引力指数最大值对应的备选养殖区域作为最终养殖场；其中，引力指数为：其中，F为引力指数，S为备选养殖区域的珊瑚礁的面积、K为鱼群迁移次数、M为富营养化程度，V为海洋流速，e为自然常数，、、分别为备选养殖区域的珊瑚礁的面积、鱼群迁移次数、富营养化程度对应的权重。2.根据权利要求1所述的一种海洋生物多样性监测数据处理方法，其特征在于，所述养殖选址规则为：步骤s101，选取待选址养殖区域内所有已存在的海上养殖场；步骤s102，随机选取一个海上养殖场作为初始中心点，以设定距离为半径，构建初始圆形空间，其中的设定距离为选取最大面积对应的海上养殖场作为第一海上养殖场；选取与第一海上养殖场距离最近的海上养殖场作为第二海上养殖场；第一海上养殖场与第二海上养殖场的距离为设定距离；步骤s103，计算初始圆形空间的初始密度；根据初始圆形空间内所有海上养殖场到初始中心点的向量，确定所有向量的平均向量；将初始中心点移动到平均向量的终点，以终点处的海上养殖场为新的中心点；步骤s104，重复步骤s102至103，得到新的中心点以及密度，如此循环，直至寻找到圆形空间密度最大时对应的中心点，记为最终中心点；步骤s105，构建初始中心点与最终中心点的向量，得到向量的相反向量，进而得到相反向量的终点；步骤s106，多次随机选择不同的初始中心点，重复步骤s102至s106，得到多个相反向量对应的多个终点；步骤s107，以各终点为圆心，以第二设定距离为半径，得到对应的圆形空间，进而得到各圆形空间对应的密度，响应于密度小于初始密度的终点，作为备选养殖场区域的位置。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：公茂锋，王琳，王昌明，林连蓬，余沐烦，
申请(专利权)人：广州桓乐生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：