基于分类回归树算法的东南太平洋智利竹筴鱼渔场预报

为了提高智利竹筴鱼渔场预报水平和满足渔业捕捞生产的需要,利用2002—2008年的东南太平洋公海海域捕捞的中国大型拖网渔船共计15艘的生产统计资料,以及海洋环境数据(包括海表温度、叶绿素a浓度、表温距平、叶绿素a浓度距平、海表温度梯度强度和海面高度异常等数据),基于CART的算法,构建了智利竹筴鱼渔场决策树预报模型。用含1 114条记录的数据集对模型进行训练,并采用ROC方法对该模型诊断中心渔场的准确性进行了分析。最后将该模型应用于2009年各月份的智利竹筴鱼中心渔场预报,并与实际渔场位置进行了对比,结果显示预报渔场与实际生产位置基本一致,表明利用CART决策树方法建立智利竹筴鱼渔场预报模型是可行的。     

基于主成分和BP神经网络的智利竹筴鱼渔场预报模型研究

东南太平洋智利竹筴鱼Trachurus murphyi是我国大型拖网渔船队的重要捕捞对象。准确预报中心渔场是提高渔业生产能力的重要工作。本文根据2003—2009年我国船队在东南太平洋海域捕捞智利竹筴鱼的渔捞日志数据,结合海洋遥感获得的海表温度(SST)和海面高度(SSH)等海洋环境因子,利用主成分和BP神经网络方法对智利竹筴鱼中心渔场预报模型进行了研究。研究利用主成分分析法(PCA)得到累计贡献率在90%以上样本的主成分,综合考虑模型测试的精度与速度,基于原始样本和经PCA处理后的主成分分别建立了BP模型,其最优BP模型结构分别为5∶10∶1和3∶7∶1。研究结果表明,经PCA处理后的主成分所建立的BP神经网络模型在训练结果和测试结果上均要优于用原始样本建立的BP神经网络模型,两者的预报准确率分别为67%和60%。     

东南太平洋智利竹筴鱼生物学特征与个体繁殖力研究

鱼类生物学特征研究包括叉长、体重分布,胃含物种类及出现频率,性腺发育状程度方面。根据2012年3-9月以及2014年4-8月在东南太平洋采集的1 055尾智利竹筴鱼样本,选取性腺成熟度Ⅲ期以上的智利竹筴鱼雌性样本,对个体繁殖力及其与生物学指标的关系进行了研究。结果显示,样本叉长范围为182~581 mm,体重范围为62.2~1 494 g,绝对繁殖力在42 211~305 305粒,平均繁殖力为145 482粒;个体叉长相对繁殖力在142~686粒/mm平均值为371粒/mm;个体体重相对繁殖力在133~349粒/g平均值为211粒/g。绝对繁殖力与叉长、体重、纯体重及性腺重等生物学指标显著性正相关,8月份的摄食强度较高,可能与性腺的发育和繁殖有关。     

不同模态下气候变化对智利竹筴鱼补充量的影响

智利竹筴鱼(Trachurus murphyi)是东南太平洋重要的经济鱼类之一,其资源量受补充量影响明显,了解补充量状况对智利竹筴鱼资源可持续利用和科学管理具有重要意义。本文基于模态分析将1971−2017年间智利竹筴鱼补充量划分不同模态,运用贝叶斯模型平均法,分析海表面温度、海表面盐度、海表面高度、厄尔尼诺和太平洋年代际振荡5个环境因子在不同模态中对补充量的解释能力,并探讨模态变动对补充量预测的影响。结果表明,第1模态(1971−1980年)更多的受捕捞因素的干扰;第2模态(1981−1990年)厄尔尼诺对补充量变动的解释概率最高;第3模态(1991−2001年)解释概率最高的环境因子为太平洋年代际振荡;第4模态(2002−2015年)厄尔尼诺为解释概率最高的环境因子。对比不考虑模态变动的分析结果,两者存在明显差异,基于不同模态的分析结果对智利竹筴鱼补充量变动的解释更为合理。研究认为,智利竹筴鱼补充量变动受到多个环境因子的影响,在不同模态时期起主导作用的环境因子也不同,推测年代际太平洋年代际振荡冷暖期交替与厄尔尼诺现象可能是诱发智利竹筴鱼补充量发生模态转变的重要因素。建议在未来智利竹筴鱼资源评估与管理中,应该考虑不同的模态变化及其影响因子。     

西北太平洋鲐鱼渔场的时空分布及其与海表温度和叶绿素浓度的关系

鲐鱼(Scomber japonicus)是西北太平洋的重要捕捞对象,其分布易受环境变化的影响。为定量分析海表温度和叶绿素浓度等影响因子对渔场分布的作用,文章采用产量重心、地统计插值和广义加性模型等方法,结合2017年西北太平洋2艘灯光敷网渔船的渔捞日志和海洋环境数据,探究该海域的渔场分布变化。研究结果表明：鲐鱼产量和单位捕捞努力量渔获量（CPUE）呈先上升后下降的趋势,其中7月的产量最高,9月的CPUE最高;产量重心于4-9月由SW方向向NE方向移动,并于9-12月返回SW方向;鲐鱼渔场的最适海表温度为14℃～16℃,最适叶绿素a浓度为0.4～1.0 mg/m3;叶绿素a浓度对渔场分布无显著影响,可能与鲐鱼摄食对象的特性有关。     

秘鲁外海茎柔鱼渔场时空分布分析

秘鲁外海茎柔鱼是重要的经济性种类,掌握其渔场时空分布规律有助于资源的合理利用。本文根据2003—2004年和2006—2009年我国鱿钓船在秘鲁外海的生产统计和海洋表面温度(SST)等资料,使用空间距离和聚类分析的方法,对其各年间渔场时空分布进行分析比较。结果表明,各年产量重心的分布都存在一定差异,产量重心在经度上随月份整体上呈现向西移动的趋势,在纬度方向上1～6月整体上呈向北移动的趋势,7～12月则表现出向南移动的趋势。聚类分析表明,2003、2006和2008年;2004、2007和2009年空间分布格局各为一类。空间距离分析表明,2006和2009年产量重心差异最大,其中前者平均产量重心为82°23′W、12°53′S,后者为81°47′W、14°27′S,南北相差约1.5个纬度。研究认为,渔场分布的月间变化是由茎柔鱼南北洄游所引起的,年间渔场分布差异与SST等海洋环境关系密切。     

阿拉伯海鲐鱼渔场时空分布及其与海洋环境的关系

采用2016—2017年中国印度洋围拖网生产数据和同期的海表温度、叶绿素、表层海流和海面高度数据, 绘制了阿拉伯海鲐鱼Scomber australasicus围网月平均单位捕捞努力量渔获量(CPUE)和环境因子空间叠加图, 分析鲐鱼渔场与海洋环境因子之间关系, 采用频次分析和经验累积分布函数计算鲐鱼渔场最适宜的海洋环境区间。结果表明, 该海域月平均CPUE呈现先减少后增加的趋势; 围网渔场渔汛主要在东北季风期间, 从10月到翌年3月; 作业渔场重心分布在59°—62°E、13°—17°N, 具有明显的月变化, 基本呈现西南移动趋势。空间上, CPUE 分布在西边界流速较大的海域右侧, 在海流最大值和最低值中间区域。在印度洋东北季风期间, 阿拉伯海围网鲐鱼渔场适宜海表温度在25~28℃; 叶绿素浓度在0.2~0.5mg·m ^-3; 表层海流在0.05~0.25m·s ^-1; 海表高度0.2~0.35m。     

基于案例推理的东海区鲐鱼中心渔场预报

根据1998～2005年的东海区上海、宁波、江苏和舟山四大渔业公司的鲐鱼(Pneumatophorus japonicus)生产统计数据以及同期的卫星资料反演的海表温度、叶绿素a浓度数据,利用案例推理方法,设定了上级结果的相似距对下级检索的影响权重因子,进一步研究渔场渔情的分析预报.通过试验性预报实例的预报结果与实际情况比较表明,预测精度达到75%,可以较好地反映出渔场的分布,为渔业资源的开发利用服务.     

夏季东海渔场鲐鱼产量与海洋环境因子的关系

根据2002～2004年7～9月我国东海灯光围网渔业生产统计数据,结合卫星遥感获取的海表面温度(Sea surface temperature, SST)、叶绿素a浓度及海面高度数据(Sea surface height,SSH),分析鲐鱼渔场分布与其SST、叶绿素a浓度和SSH之间的关系.统计各月鲐鱼产量在SST、叶绿素a浓度上的频次分布,以确定各月中心渔场的最适SST和叶绿素a浓度范围,并对不同月份鲐鱼产量与SST和叶绿素a浓度关系进行分析和比较.利用Marine Explore4.0软件将每日鲐鱼产量和SSH图像进行空间展布,分析中心渔场形成与SSH分布的内在规律.研究结果显示,鲐鱼产量和当年SST成正比,东海SST的高低基本上决定了当年鲐鱼产量的高低,但并未发现叶绿素a浓度越高渔获产量也越高的规律,说明叶绿素a浓度并非鲐鱼渔场形成的最主要因素.夏季东海SST、叶绿素a浓度分布状况及其分布的季节变化决定了夏季东海鲐鱼作业渔场在东海南部和北部适宜SST、叶绿素a浓度不同的范围,但各年渔场SST以及叶绿素a浓度分布的总体趋势一致,鲐鱼产量集中分布在叶绿素a浓度较低、SST较高的东海南部渔场和叶绿素a浓度较高、SST较低的东海北部长江口渔场:7、8月鲐鱼中心渔场分布在东海南部海域,最适SST分别为27～29 ℃和28～30 ℃,最适叶绿素a浓度均为0.10～0.30 mg/m3;9月东海南部渔场最适SST为27～28 ℃,最适叶绿素a浓度为0.10～0.30 mg/m3,东海北部渔场最适SST为26～27 ℃,最适叶绿素a浓度为1.00～3.00 mg/m3.鲐鱼渔场和SSH之间有很好的匹配关系,中心鱼场通常位于SSH极大值和极小值交汇的海域、并靠近极大值海域一侧,即出现在冷水团和暖水团交汇区靠近暖水团一侧.研究表明,渔场最适SST和叶绿素a浓度以及SSH作为确定潜在中心渔场的指标各具优势,将三者结合、综合分析,预报潜在渔场的位置更为可靠.     

西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔场叶绿素a分布及其与渔场的关系

根据收集到的2000-2007年我国各渔业企业生产数据和卫星获取的叶绿素a浓度环境数据,分析了西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔场的叶绿素a与渔场的分布特点及二者之间的关系.研究表明,近8a西南大西洋阿根廷滑柔鱼中心渔场均位于58°W～61°W、44S°～46°S海域,1～5月渔荻量随月份的推移呈现季节性周期变化趋势,3月是渔汛...     

北太平洋秋刀鱼渔场形成与水温之间关系的初步研究

利用地理信息系统(GIS)技术对2004年7～9月在北太平洋秋刀鱼(Cololabissaira)资源调查中的渔业数据与水温之间的关系进行了初步分析。结果表明,各小渔场Ⅰ～Ⅳ的温跃层厚度及其平均值分别为23.21～45.23m(22.02m),9.26～26.16m(16.90m),19.03～27.60m(8.57m)和19.09～30.53m(11.44m)。各小渔场0～50m(50～100m)的温度梯度分别为0.46℃/m(0.40℃/m),0.36℃/m(0.14℃/m),0.49℃/m(0.24℃/m)和0.42℃/m(0.18℃/m)。50～100m水层时,各渔场最高单位捕捞努力量渔获量(CatchPerUnitEffort,CPUE)平均分布的各层温度范围较为接近,50m水层为3.00℃左右,75m水层约为2.00℃,100m水层为1.50℃左右。     

南海中西部渔场上升流时空变化特征分析

南海中西部海域是我国外海渔业开发的潜在渔场之一,摸清该海域的物理环境特征可为我国开发中西部渔场提供参考。本文以遥感风场和海温数据为基础,分析了2003~2012年西南季风期起止时间的年变化、上升流中心位置时空变动以及风场对上升流中心位置变动的影响。结果表明:在南海中西部海域,西南季风期通常从5月份开始,到9月份结束,西南季风持续天数平均值为129.4 d,其中,风向角呈51°~60°的天数最多,占总季风天数的21.98%,西南季风期持续时间有增加的现象。上升流中心位置变动范围为11°~15°N,109°~112°E。西南季风期平均风速减小时,年平均上升流中心在经向上向近岸移动,在纬向上向高纬度移动;平均风速增加时,年平均上升流中心在经向上向离岸方向移动,在纬向上向低纬度移动;当西南季风期平均风向角减小时,年平均上升流中心向低纬度移动,平均风向角增大时,年平均上升流中心向高纬度移动。此外,发现厄尔尼诺年此上升流面积显著大于非厄尔尼诺年,而最低温度比2003~2012年平均最低温度低1.3℃。     

印度洋西北海域鸢乌贼渔场分布与海面高度的关系

根据2004年9月至2005年1月我国鱿钓船在印度洋西北海域进行鸢乌贼（Symlectoteuthis oualaniensis）调查的数据,并结合海面高度,利用Marineexplorer4．0软件对渔获量分布及其与海面高度图进行了叠加分析。结果表明,高渔获量的中心渔场大多分布在海面高度Hss≤0的附近海域,在Hss≥0的附近海域有一定的渔获量。研究认为,中心渔场分布在冷暖涡的交汇处,但是渔场的中心偏向于Hss≤0的冷水涡一侧。     

基于不同权重的栖息地指数模型预报阿根廷滑柔鱼中心渔场

本文根据2003-2009年1-5月和2011年1-5月西南大西洋海域阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)的生产数据,结合遥感获得的海表面温度(SST)和海表面高度(SSH)数据,利用不同权重的栖息地指数模型来预报阿根廷滑柔鱼的中心渔场。采用外包络法,利用作业次数与SST、SSH建立适应性指数(SI)模型,依据作业次数比重和产量比重来比较不同权重的算术加权模型(AWM),从而筛选出最佳模型,并对最佳模型进行验证。结果显示,确定AWM(a=0.3,SST权重为0.3,SSH的权重为0.7)为最佳模型,当栖息地适应性指数(HSI)大于0.6时,作业次数的比重为93.23%,产量比重为89.28%,当HSI小于0.4时,作业次数的比重为2.12%,产量比重为3.35%。利用2011年1-5月的生产数据和环境数据对AWM(a=0.3)进行验证,结果显示,在HSI大于0.6的海域,各月作业次数比重均在91%以上,产量比重均在95%以上。研究表明,在阿根廷滑柔鱼渔场形成中SSH比SST更为重要,基于SST和SSH的AWM(a=0.3)能够较好地预测西南大西洋阿根廷滑柔鱼的中心渔场。     

基于地统计学南海北部近海竹荚鱼空间分布特征

竹荚鱼(Trachurus japonicus)是我国南海北部近海主要渔获物之一。根据2014—2017年对南海北部开展的8个航次近海渔业资源和环境调查数据, 采用地统计学方法分析竹荚鱼时空分布特征和相关生态动力过程。结果表明, 竹荚鱼总体布局以低密度为主, 高密度海域较少, 季节性集聚特征明显, 依次为夏季>春季>秋季>冬季。竹荚鱼空间分布具有极强的空间异质性, 空间结构性比例均在75%以上, 变异模型以高斯模型为主, 空间相关距离(变程)大约在0.52°左右, 且季节性特征明显。对地统计参数值和单位捕捞努力量(catch per unit effort, CPUE)的相关关系研究发现, 竹荚鱼资源密度越大, 空间异质性特征越明显。通过统计各向分维值分析竹荚鱼各向异质性特征, 发现西北—东南向的空间异质性较为显著, 表明该方向的海洋动力过程将对竹荚鱼洄游分布产生重要影响。此外, 基于克里格插值分析, 发现竹荚鱼呈西南—东北向洄游分布规律, 空间布局呈片状和斑块状, 且易受极端气候(厄尔尼诺和拉尼娜等事件)影响。     

表层水温结构变化对东南太平洋秘鲁鳀渔场的影响

秘鲁鳀（Engraulis ringens）是栖息于东南太平洋沿岸的小型中上层鱼类,掌握其渔场变化及其与海洋环境因子的关系有利于企业把握该渔业的生产情况。研究结合2005-2014年渔汛期间秘鲁各港口出港的船数及其所获得的秘鲁鳀渔获量和表层水温数据（海表面温度,sea surface temperature,SST）,以单位捕捞努力量的渔获量（catch per unit effort,CPUE）和捕捞努力量（Effort）数据构建的渔场指数（fishing ground index,FGI）为渔场指标,对秘鲁鳀的渔场类型进行分类,探讨水温结构变化对秘鲁鳀渔场的影响。方差分析表明:渔场指数在不同渔汛阶段（渔汛前期、中期和末期,P<0.01）和不同捕捞区域（北部、中部和南部,P<0.01）都有着极显著的差异。以表层水温大于20℃的海水是否入侵到近岸为标志,可以将秘鲁鳀渔场分成两种类型:大于20℃的海水没有入侵到沿岸（A型渔场）和入侵到沿岸（B型渔场）。研究表明,在渔汛前期和中期阶段,A型渔场的出现有利于渔场的形成,其中渔汛前期沿岸19℃或20℃等温线的出现以及渔汛中期沿岸18℃或19℃等温线的出现可以作为中心渔场形成的指标。