中国有害赤潮预测方法研究现状和进展

根据近几年来有害赤潮研究的进展，介绍了几种有害赤潮预测方法，主要包括：经验预测法，如海水温度变动预测法、海水透明度法、赤潮生物光合活性法；统计预测法，如判别分析、主成分分析；数值模型预测法，如营养动力学模型和种群生长动力学模型。文中提出，鉴于目前各种有害赤潮预测方法的局限性和不确定性，以及有害赤潮灾害预测的迫切性，为了尽快建立起有效和可靠的有害赤潮预测方法，在开展预测方法的同时，必须加强赤潮发生机理研究和赤潮生消过程的现场监测，前者是建立预测方法的理论基础，而后者是预测方法建立的要资料基础。     

大鹏湾夜光藻赤潮的营养动力学模型

根据大鹏湾夜光藻Noctilucascintillans赤潮发生要素的结构关系，利用生物种群生态学和营养动力学的原理，提出夜光藻－硅藻－营养物质三者相关的动力学模型，模型中的参数将体现海况环境的有关因素。文中利用微分方程动力系统理论对模型作出定性分析，给出赤潮发生与否的某些判别条件；并根据1991年3月1日一4月30日大鹏湾所发生的夜光藻赤潮数据分别对1次赤潮全过程和有连续3次赤潮的情形进行了有效的数值模拟，所得结果对赤潮的预测预报研究有一定的参考价值。     

秦皇岛湾人工智能赤潮预警研究

本文提出了多指标阈值和基于机器学习的人工智能赤潮预警模型两种赤潮灾害预警方法。其中,多指标阈值法根据赤潮生消过程中环境因子的变化规律,基于已知藻类密度超过基准密度或发生赤潮事件数据极少的现状,结合秦皇岛湾海域的地域特色,找出主要影响因子并基于这些影响因子的数值分布分别设置阈值,预测赤潮现象的发生;基于机器学习的赤潮综合预警模型是将发生赤潮与未发生赤潮的数据集建立对照组,从数据中学习并掌握赤潮发生规律,继而对赤潮现象做出预测。实验结果表明本文提出的赤潮预警方法具有较准确的预测结果。     

基于T-S模糊神经网络的信息融合在赤潮预测预警中的应用

基于T-S模型的模糊神经网络不但具有模糊逻辑和神经网络两者的优点,又具有很好的学习能力。将基于T-S模型的模糊神经网络的信息融合算法应用在赤潮的预测预警中,研究各种理化因子与赤潮藻类浓度间非线性对应规律和有效预测赤潮藻类浓度。仿真实验表明这种方法具有有效的赤潮预测预警功能。     

基于模糊神经网络(FNN)的赤潮预警预测研究

为研究各种理化因子与赤潮藻类浓度间的非线性对应规律和有效预测赤潮藻类浓度,构建了基于BP 算法的一个四层模糊神经网络模型。将模糊神经网络(FNN)技术引入赤潮预测研究,并与普通 BP 网络、RBF 网络的结果作比较,结果表明,该模型能够较好地反演出各种理化因子与夜光藻密度的非线性对应变化规律,有更好的预测功能。     

中国沿海赤潮灾害时间序列特征的模拟与预测（英文）

对赤潮灾害时间序列的特征分析是进行赤潮灾害防灾减灾工作的基础,对赤潮灾害的未来预测具有重要意义。通过观察发现中国沿海赤潮灾害年发生频次和分布面积的时间序列(2004-2019年)均呈现出趋势项和周期项并存的特征,因此利用灰色-周期外延组合预测模型对两个序列中的趋势项和周期项进行提取,模型的拟合度分别达到95.20%和95.24%,优于灰色模型、 Fourier级数扩展模型和Holt-Winter指数平滑模型等,最后将该模型结果应用到对未来中国赤潮灾害的预测中,得到结论:2020和2021年赤潮灾害发生频次分别为39和42次,与2019年相比略有上升,2020年赤潮灾害分布面积达到3 168平方千米,与2019年相比增加了约59%,而2021年赤潮灾害分布面积出现回落,为1 901平方千米。     

赤潮藻类营养盐限制方程的非线性动力学研究

以赤潮代表性藻类－硅藻为研究对象，利用生物生长的生化机理，并考虑在海洋富营养化条件下氮和磷的浓度变化对藻类生长的影响及底物消耗和反馈机制，建立了新的藻类生长非线性动力学模型。首次利用现代非线性动力学的方法，研究了其解析解的分岔行为。指出了磷是影响藻类生长的限制营养盐因子，并对模型进行了仿真。文章对赤潮发生的预警和预测有一定的参考价值。     

基于模糊神经网络(FNN)的赤潮预警预测研究

为研究各种理化因子与赤潮藻类浓度间的非线性对应规律和有效预测赤潮藻类浓度,构建了基于BP算法的一个四层模糊神经网络模型。将模糊神经网络(FNN)技术引入赤潮预测研究,并与普通BP网络、RBF网络的结果作比较,结果表明,该模型能够较好地反演出各种理化因子与夜光藻密度的非线性对应变化规律,有更好的预测功能。     

大鹏湾夜光藻赤潮的营养动力学模型

根据大鹏湾夜光藻赤潮发生要素的结构关系，利用生物种群生态学和营养动力学的原理，提出夜光藻－硅藻－营养物质三者相关的动力学模型，模型中的参数瘵体现海况环境的有关因素。文中利用微分方程动力系统理论对模型作出定性分析，给出赤潮发生与否的某些判别条件；并根据１９９１年３月１日－４月３０日大鹏湾所发生的夜光藻赤潮数据地１次赤潮全过程和有连续３次赤潮的情形进行了有效的数值模拟，所得结果对赤潮的预测预报研究有一     

赤潮生态动力学模型初探

我国有害赤潮的发生呈明显上升趋势，其发生频率趋高，持续时间增长、范围变广、危害扩大、赤潮类型呈多样化。赤潮发生受各种自然环境因素，水文、气象、地形地貌以及水体本身物理、化学、生物特性的影响，各影响因子之间又有密切的相互联系，相互制约关系，研究需要涉及多种学科。为了对赤潮问题做更深入的研究，必须借助动力学方法综合考虑各种过程以便从整体上探讨赤潮发生、发展的规律。因此，人们开始研究建立赤潮生态系统动力学模型。目前，赤潮数值模拟研究刚刚起步，要对赤潮进行有效的预测预报，必须将河口海湾水流运动和水体理化参数变化规律的精确描述和模拟结合起来，不仅模拟水生生物生存环境因子，而且还模拟生物本身的生消过程。     

赤潮的危害和预测预报

近岸水域有机物污染,引起海水富营养化是形成赤潮的主要原因。近年来,我国沿海赤潮频发,不仅给渔业生产、海水养殖业带来重大损失,而且破坏了海洋环境,危及人类的健康。对赤潮的观测和监测是开展赤潮预测预报的基础,应加强对时有发生赤潮潜在海区的经常性观测和监测,卫星遥感监测赤潮是目前所采用的一种先进技术。对赤潮的预测分为长期预测、中期预测和短期预测,根据观测结果发布长、中、短期预报应加强对赤潮的防治方法和技术的研究,避免或减少赤潮造成的危害。     

全国海洋突发事件应急管理系统设计与实现

全国海洋突发事件应急管理系统是全国海洋生态环境监督管理系统的重要组成部分,该系统利用XML技术整合现有应急业务工作流程,实现对赤潮、绿潮、溢油、化学品泄漏和核辐射等应急事件的定位、敏感区分析、应急监视监测、模拟预测、应急处置、辅助决策支持、信息通报等的信息化管理,全面提高了海洋行政主管部门应急响应能力。     

BP神经网络在海洋赤潮预测中的应用

A red tide as an sananomalous ecological phenomenon is characterized with abruptness and nonlinearness,and red tide prediction has been a hot spot in ocean ographic studies.In this paper,by using the principle of fuzzy mathematics,we developed a computer progran to simulate the BP model on the basis of Visual C⁺⁺ language.Engineering analysis shows the same result between the simulation and the observation of red tide which is practical. The calculation procedures are simple and easy.     

赤潮预测的人工神经网络方法初步研究

赤潮是一种由多因素综合作用引发的生态异常现象,具有突发性及非线性等特点。对其进行预测预报一直是海洋科学研究的热点。探讨了应用人工神经网络原理进行赤潮预测的方法,简要介绍了BP和RBF算法的基本原理,用2种算法对不同海域赤潮生物与环境因子之间非线性和不确定性的复杂关系进行学习训练和预测检验,并与传统的统计方法进行了比较。结果表明：人工神经网络方法在模拟和预测方面优于传统的统计回归模型,具有较强的模拟预测能力及实用性,值得进一步探索。     

赤潮数值研究的有关问题

赤潮的实质是一个海洋生态系统动力学问题，本文初步给出了描述赤潮的基本动力学方程组，并讨论了进行赤潮数值研究的必要性。数值方法既利于赤潮机理的研究又可以推动赤潮预报的发展     

利用化学因子预测赤潮的可行性探讨

本文从化学的角度对赤潮预报进行了可行性探讨 ,分析了部分化学参量作为赤潮预报依据的机理 ,综述了赤潮化学预报的研究现状 ,并对今后的赤潮预报研究进行了探讨.     

基于光谱差异的东海赤潮提取算法

赤潮是最严重的海洋灾害之一,它不仅破坏海洋渔业生产、恶化海洋环境、影响滨海旅游业,而且还会影响人类健康。东海是我国赤潮灾害的“高发区”,赤潮发生次数和面积均明显高于其它海区。遥感是赤潮监测的最有效的手段之一,从光谱曲线可以看出,赤潮水体和非赤潮水体光谱曲线有明显的区别,前者呈现出2个吸收峰和2个反射峰,而后者不具备该特征。基于光谱差异,本文提出了1种新的赤潮提取算法:R_rs555/R_rs488>1.5且R_rs678-R_rs667>0。该算法能有效地确定卫星数据中赤潮的位置,与公报的赤潮位置吻合得较好。因此,该算法适用于卫星数据的东海赤潮信息提取。