人工魚礁投放誤差評價方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、當前,面對海洋生態(tài)環(huán)境惡化,生物資源減少,以及生物多樣性水平降低等問題,人工魚礁建設在養(yǎng)護和增殖近海漁業(yè)資源、修復和改善近海生物棲息地、維護和促進海洋生態(tài)系統(tǒng)健康起到了極為重要的積極作用。人工魚礁建設包括礁體設計、礁址選擇、魚礁投放以及管理和維護等多個方面,是一個復雜的系統(tǒng)工程,每個方面都影響著人工魚礁效果的實現(xiàn),其中人工魚礁投放是人工魚礁建設的重要環(huán)節(jié)。人工魚礁投放結果的好壞會對魚礁的布局、魚礁間距、魚礁設置規(guī)模等產(chǎn)生影響,進而影響人

2、工魚礁的效果。在人工魚礁實際的投放過程中,由于海況條件和投放技術的限制、以及其他人為因素等影響,人工魚礁的分布情況并未與設計方案完全一致,存在不同程度的偏差。因此,對投放誤差進行定量計算,對投放技術進行準確的評估,以便制定有效的控制和管理策略,使投放誤差處于可控狀態(tài),保證人工魚礁投放的準確性,促使人工魚礁建設效應最大化,滿足礁區(qū)建設的要求,實現(xiàn)礁區(qū)建設目標。如何科學的評價人工魚礁投放施工技術?如何構建一套合理的評價標準體系?成為目前亟待

3、研究和解決的問題。因此,本研究針對以上問題,對人工魚礁投放的誤差進行了分析,主要有如下幾個方面:
  首先,本研究根據(jù)現(xiàn)場調查的聲吶實測數(shù)據(jù),結合ArcGIS矢量化功能得到人工魚礁的實際分布狀態(tài),以礁體之間在空間上存在的空間自相關性為基礎,借助數(shù)據(jù)挖掘中的空間聚類方法,使用3種不同的算法(劃分算法、層次算法、約束算法)對投放后的魚礁進行劃分、歸類或剔除,并選擇單位魚礁的重心位置、影響面積、魚礁單體數(shù)量以及礁體間距4個指標進行比較分

4、析,探討人工魚礁實際的組合聚類模式。綜合考慮4個因素,結果顯示,基于約束的聚類算法總體較好,精度最高,最能反映人工魚礁的實際集聚情況。
  其次,根據(jù)空間聚類分析得出的結果,將實際海域人工魚礁投放情況與設計方案之間進行比較,從魚礁布局、魚礁間距、魚礁設置規(guī)模等方面考慮,選取重心位置誤差、外圍面積誤差、重疊面積誤差、單體數(shù)量誤差以及礁體間距誤差作為誤差分析的指標,并對魚礁投放的各指標誤差的分布情況進行了擬合比較,找出投放誤差盡可能準

5、確的概率分布規(guī)律,由誤差的分布規(guī)律進而得出人工魚礁投放誤差的分布范圍,定量描述投放誤差的特性。結果顯示,不同投礁海域中同一誤差指標的概率分布情況不同;同一投礁海域某一誤差指標的概率分布可能服從多種情況,但是不同的概率分布模式擬合的精度存在差異。重心位置誤差、重疊面積誤差、單體數(shù)量誤差、礁體間距誤差的正態(tài)分布擬合情況較好,外圍面積誤差服從指數(shù)分布,而總體誤差在不同的區(qū)域服從不同的分布情況。重心位置誤差、重疊面積誤差以及單體數(shù)量誤差在不同區(qū)

6、域極限誤差相同,誤差分布范圍分別為[0,1]、[0,1]、[0,0.451],而其他誤差要素在不同區(qū)域得到的極限誤差略有差異,總體上,外圍面積誤差分布在[0,1]之間,礁體間距誤差和總體誤差的分布范圍分別為[0,1],[0,0.890]。
  最后,依據(jù)投放誤差分布的研究結果,將等寬離散化法與類依賴度離散化法相結合,對連續(xù)型的人工魚礁投放誤差的分布范圍進行離散化處理,劃分人工魚礁投放誤差的等級,將誤差等級劃分為了5級(好、較好、中

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