CN116307893B - 基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，涉及水域适宜性评估技术领域，解决了现有技术中，不能够对放流水域进行外界影响分析，以至于放流水域的人工影响不能实时监测的技术问题；本发明是对放流水域进行起始环境分析，在放流水域未进行放流的起始环境进行分析监测，判断放流水域的起始环境分析是否合格，从而提高了放流水域选址的适宜性，确保当前水域用于鱼类放流的工作效率；还在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，判断分析水域对应匹配的鱼类是否合格，从而保证分析水域内鱼类放流的适宜性，确保分析水域的放流高效性，同时能够提高了鱼类的增殖效率。
Description
技术领域
本发明涉及水域适宜性评估技术领域，具体为基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统。
背景技术
渔业水域指内水、滩涂、领海、专属经济区以及一切其他从事放流和捕捞水生动植物等渔业生产活动的水域，近年来渔业环境状况总体良好但污染事故仍有频发、高发态势，渔业水域污染主要包括有外源污染和内源污染两种，外源污染的污染源是主要包括船舶航运作业期间排放的生活污水、工业废物、餐饮废物、疏浚污物及船舶溢油或其他有毒物质，以及各种生活污水、农村污水、工业废水和灌溉水等，主要是来自渔业水域系统以外的有害物质输入；
但是在现有技术中，不能够对放流水域进行外界影响分析，以至于放流水域的人工影响不能实时监测，造成放流水域的质量不稳定，同时无法将放流水域的变化进行分析，以至于无法确保每个时间段内放流水域均能满足放流需求；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，是对放流水域进行起始环境分析，在放流水域未进行放流的起始环境进行分析监测，判断放流水域的起始环境分析是否合格，从而提高了放流水域选址的适宜性，确保当前水域用于鱼类放流的工作效率；在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，判断分析水域对应匹配的鱼类是否合格，从而保证分析水域内鱼类放流的适宜性，确保分析水域的放流高效性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，包括服务器，服务器通讯连接有：
水域起始环境分析单元，用于对放流水域进行起始环境分析，在放流水域未进行放流的起始环境进行分析监测，将鱼类增殖放流筛选水域标记为分析水域，并设置标号i，i为大于1的自然数，获取到分析水域内起始环境分析系数，根据起始环境分析系数比较生成起始环境分析正常信号或者起始环境异常信号，并将其发送至服务器；
鱼类适宜性分析单元，用于在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，将分析水域在投入使用标记为放流水域，获取到放流水域的历史放流时间段，将放流水域内放流鱼类划分为o个种类，o为大于1的自然数，放流水域内鱼类适宜分析系数，根据适宜分析系数比较将增殖鱼类划分为非适合种类和适合种类，并将其发送至服务器；
水域外界影响分析单元，用于对放流水域进行外界影响分析，通过分析生成外界影响高风险信号或者外界影响低风险信号，并将其发送至服务器；
水域变化分析单元，用于对放流水域使用过程中进行水域变化分析，获取到放流水域的水域变化分析系数，根据水域变化分析系数比较生成水域变化风险信号或者水域变化正常信号，并将其发送至服务器。
作为本发明的一种优选实施方式，水域起始环境分析单元的运行过程如下：
采集到分析水域内水生植物品种的类型增加速度以及水生植物的覆盖面积最大浮动跨度，并将分析水域内水生植物品种的类型增加速度以及水生植物的覆盖面积最大浮动跨度分别标记为ZJVi和FDKi；采集到分析水域内水质参数与参数预设阈值的平均偏差值，并将分析水域内水质参数与参数预设阈值的平均偏差值标记为PCZi，水质参数表示为PH值、水温等参数，参数预设阈值根据鱼类放流需求进行设定；
通过公式获取到分析水域内起始环境分析系数Xi，其中，f1、f2以及f3均为预设比例系数，且f1＞f2＞f3＞0，β为误差修正因子，取值为0.956；
将分析水域内起始环境分析系数与起始环境分析系数阈值进行比较：
若分析水域内起始环境分析系数超过起始环境分析系数阈值，则判定分析水域的起始环境分析合格，生成起始环境分析正常信号并将起始环境分析正常信号发送至服务器；若分析水域内起始环境分析系数未超过起始环境分析系数阈值，则判定分析水域的起始环境分析不合格，生成起始环境分析异常信号并将起始环境分析异常信号发送至服务器。
作为本发明的一种优选实施方式，鱼类适宜性分析单元的运行过程如下：
采集到历史放流时间段内放流水域中放流鱼类成活数量与总数量的占比以及放流鱼类投入放流后历史投入放流鱼类的数量浮动值，并将历史放流时间段内放流水域中放流鱼类成活数量与总数量的占比以及放流鱼类投入放流后历史投入放流鱼类的数量浮动值分别标记为ZBo和SFo；采集到历史放流时间段内放流水域中放流鱼类最大数量浮动跨度，并将历史放流时间段内放流水域中放流鱼类最大数量浮动跨度标记为FDKo；
通过公式获取到放流水域内鱼类适宜分析系数Co，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，α误差修正因子，取值为0.768；
通过分析获取到放流水域内鱼类适宜分析系数；将放流水域内鱼类适宜分析系数与适宜分析系数阈值进行比较：若放流水域内鱼类适宜分析系数超过适宜分析系数阈值，则判定放流水域内鱼类适宜分析不合格，将对应鱼类标记为非适合种类，并将非适合种类发送至服务器；若放流水域内鱼类适宜分析系数未超过适宜分析系数阈值，则判定放流水域内鱼类适宜分析合格，将对应鱼类标记为适合种类，并将适合种类发送至服务器。
作为本发明的一种优选实施方式，水域外界影响分析单元的运行过程如下：
采集到放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值以及人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度，并将其分别与增长浮动值阈值和浮动跨度阈值进行比较：
若放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值超过增长浮动值阈值，或者人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度超过浮动跨度阈值，则判定放流水域的外界影响分析不合格，生成外界影响高风险信号并将外界影响高风险信号发送至服务器；
若放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值未超过增长浮动值阈值，且人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度未超过浮动跨度阈值，则判定放流水域的外界影响分析合格，生成外界影响低风险信号并将外界影响低风险信号发送至服务器。
作为本发明的一种优选实施方式，水域变化分析单元的运行过程如下：
采集到放流水域在投入使用过程中水域底部淤泥的增加速度以及放流水域在投入使用过程中水域最低潮位的降低浮动量，并将放流水域在投入使用过程中水域底部淤泥的增加速度以及放流水域在投入使用过程中水域最低潮位的降低浮动量分别标记为YV和CW；采集到放流水域在投入使用过程中水域水流量持续平均值，并将放流水域在投入使用过程中水域水流量持续平均值标记为LL；
通过公式获取到放流水域的水域变化分析系数B，其中，h1、h2以及h3均为预设比例系数，且h1＞h2＞h3＞0；将放流水域的水域变化分析系数与水域变化分析系数阈值进行比较：
若放流水域的水域变化分析系数超过水域变化分析系数阈值，则判定放流水域内水域变化不合格，生成水域变化风险信号并将水域变化风险信号发送至服务器；若放流水域的水域变化分析系数未超过水域变化分析系数阈值，则判定放流水域内水域变化合格，生成水域变化正常信号并将水域变化正常信号发送至服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，对放流水域进行起始环境分析，在放流水域未进行放流的起始环境进行分析监测，判断放流水域的起始环境分析是否合格，从而提高了放流水域选址的适宜性，确保当前水域用于鱼类放流的工作效率；在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，判断分析水域对应匹配的鱼类是否合格，从而保证分析水域内鱼类放流的适宜性，确保分析水域的放流高效性，同时能够提高了鱼类的增殖效率；
2、本发明中，对放流水域进行外界影响分析，将放流水域内人工干扰水域进行影响分析，判断放流水域内受到人工干扰水域的影响，从而对外界影响进行实时分析，确保放流水域不会受到人工干扰导致放流效率降低；对放流水域使用过程中进行水域变化分析，判断放流水域放流过程中水域环境的变化是否合格，从而保证放流水域能够在各个时间段内均能满足放流需求，防止水域变化不合格导致放流适宜性降低，影响放流水域内放流鱼类的实时放流质量。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1所示，基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，包括服务器，服务器通讯连接有水域起始环境分析单元、鱼类适宜性分析单元、水域外界影响分析单元以及水域变化分析单元，其中，服务器与水域起始环境分析单元、鱼类适宜性分析单元、水域外界影响分析单元以及水域变化分析单元均为双向通讯连接；
服务器生成水域起始环境分析信号并将水域起始环境分析信号发送至水域起始环境分析单元，水域起始环境分析单元接收到水域起始环境分析信号后，对放流水域进行起始环境分析，在放流水域未进行放流的起始环境进行分析监测，判断放流水域的起始环境分析是否合格，从而提高了放流水域选址的适宜性，确保当前水域用于鱼类放流的工作效率；
将鱼类增殖放流筛选水域标记为分析水域，并设置标号i，i为大于1的自然数，采集到分析水域内水生植物品种的类型增加速度以及水生植物的覆盖面积最大浮动跨度，并将分析水域内水生植物品种的类型增加速度以及水生植物的覆盖面积最大浮动跨度分别标记为ZJVi和FDKi；采集到分析水域内水质参数与参数预设阈值的平均偏差值，并将分析水域内水质参数与参数预设阈值的平均偏差值标记为PCZi，水质参数表示为PH值、水温等参数，参数预设阈值根据鱼类放流需求进行设定；
通过公式获取到分析水域内起始环境分析系数Xi，其中，f1、f2以及f3均为预设比例系数，且f1＞f2＞f3＞0，β为误差修正因子，取值为0.956；
将分析水域内起始环境分析系数Xi与起始环境分析系数阈值进行比较：
若分析水域内起始环境分析系数Xi超过起始环境分析系数阈值，则判定分析水域的起始环境分析合格，生成起始环境分析正常信号并将起始环境分析正常信号发送至服务器；若分析水域内起始环境分析系数Xi未超过起始环境分析系数阈值，则判定分析水域的起始环境分析不合格，生成起始环境分析异常信号并将起始环境分析异常信号发送至服务器；服务器接收到起始环境异常信号后，将对应分析水域不作为首选放流水域，并将对应分析水域进行环境整治；
在分析水域完成起始环境分析且投入使用后，生成鱼类适宜性分析信号并将鱼类适宜性分析信号发送至鱼类适宜性分析单元，鱼类适宜性分析单元接收到鱼类适宜性分析信号后，在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，判断分析水域对应匹配的鱼类是否合格，从而保证分析水域内鱼类放流的适宜性，确保分析水域的放流高效性，同时能够提高了鱼类的增殖效率；
将分析水域在投入使用标记为放流水域，获取到放流水域的历史放流时间段，将放流水域内放流鱼类划分为o个种类，o为大于1的自然数，采集到历史放流时间段内放流水域中放流鱼类成活数量与总数量的占比以及放流鱼类投入放流后历史投入放流鱼类的数量浮动值，并将历史放流时间段内放流水域中放流鱼类成活数量与总数量的占比以及放流鱼类投入放流后历史投入放流鱼类的数量浮动值分别标记为ZBo和SFo；采集到历史放流时间段内放流水域中放流鱼类最大数量浮动跨度，并将历史放流时间段内放流水域中放流鱼类最大数量浮动跨度标记为FDKo；
通过公式获取到放流水域内鱼类适宜分析系数Co，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，α误差修正因子，取值为0.768；
将放流水域内鱼类适宜分析系数Co与适宜分析系数阈值进行比较：
若放流水域内鱼类适宜分析系数Co超过适宜分析系数阈值，则判定放流水域内鱼类适宜分析不合格，将对应鱼类标记为非适合种类，并将非适合种类发送至服务器；若放流水域内鱼类适宜分析系数Co未超过适宜分析系数阈值，则判定放流水域内鱼类适宜分析合格，将对应鱼类标记为适合种类，并将适合种类发送至服务器；
服务器接收到适合种类和非适合种类后进行针对性鱼类选择；
在完成鱼类选择后，服务器生成水域外界影响分析信号并将水域外界影响分析信号发送至水域外界影响分析单元，水域外界影响分析单元接收到水域外界影响分析信号后，对放流水域进行外界影响分析，将放流水域内人工干扰水域进行影响分析，判断放流水域内受到人工干扰水域的影响，从而对外界影响进行实时分析，确保放流水域不会受到人工干扰导致放流效率降低；
将放流水域内人为通行超过通行频率阈值的水域标记为人工干扰水域，采集到放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值以及人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度，并将放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值以及人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度分别与增长浮动值阈值和浮动跨度阈值进行比较：
若放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值超过增长浮动值阈值，或者人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度超过浮动跨度阈值，则判定放流水域的外界影响分析不合格，生成外界影响高风险信号并将外界影响高风险信号发送至服务器，服务器接收到外界影响高风险信号后，将放流水域内管控进行加强，确定放流水域内可通行的边界，降低人工干扰水域对应放流水域的影响；
若放流水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值未超过增长浮动值阈值，且人工干扰水域面积增长时放流水域内鱼类平均数量的浮动跨度未超过浮动跨度阈值，则判定放流水域的外界影响分析合格，生成外界影响低风险信号并将外界影响低风险信号发送至服务器；
服务器接收到外界影响低风险信号后，生成水域变化分析信号并将水域变化分析信号发送至水域变化分析单元，水域变化分析单元接收到水域变化分析信号后，对放流水域使用过程中进行水域变化分析，判断放流水域放流过程中水域环境的变化是否合格，从而保证放流水域能够在各个时间段内均能满足放流需求，防止水域变化不合格导致放流适宜性降低，影响放流水域内放流鱼类的实时放流质量；
采集到放流水域在投入使用过程中水域底部淤泥的增加速度以及放流水域在投入使用过程中水域最低潮位的降低浮动量，并将放流水域在投入使用过程中水域底部淤泥的增加速度以及放流水域在投入使用过程中水域最低潮位的降低浮动量分别标记为YV和CW；采集到放流水域在投入使用过程中水域水流量持续平均值，并将放流水域在投入使用过程中水域水流量持续平均值标记为LL；
通过公式获取到放流水域的水域变化分析系数B，其中，h1、h2以及h3均为预设比例系数，且h1＞h2＞h3＞0；
将放流水域的水域变化分析系数B与水域变化分析系数阈值进行比较：
若放流水域的水域变化分析系数B超过水域变化分析系数阈值，则判定放流水域内水域变化不合格，生成水域变化风险信号并将水域变化风险信号发送至服务器，服务器接收到水域变化风险信号后，对放流水域内鱼类增殖量进行提前控制，并及时对放流水域进行环境变化管控；
若放流水域的水域变化分析系数B未超过水域变化分析系数阈值，则判定放流水域内水域变化合格，生成水域变化正常信号并将水域变化正常信号发送至服务器。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；
本发明在使用时，通过水域起始环境分析单元对放流水域进行起始环境分析，在放流水域未进行放流的起始环境进行分析监测，将鱼类增殖放流筛选水域标记为分析水域，获取到分析水域内起始环境分析系数，根据起始环境分析系数比较生成起始环境分析正常信号或者起始环境异常信号，并将其发送至服务器；通过鱼类适宜性分析单元在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，将分析水域在投入使用标记为放流水域，获取到放流水域的历史放流时间段，放流水域内鱼类适宜分析系数，根据适宜分析系数比较将增殖鱼类划分为非适合种类和适合种类，并将其发送至服务器；通过水域外界影响分析单元对放流水域进行外界影响分析，通过分析生成外界影响高风险信号或者外界影响低风险信号，并将其发送至服务器；通过水域变化分析单元对放流水域使用过程中进行水域变化分析，获取到放流水域的水域变化分析系数，根据水域变化分析系数比较生成水域变化风险信号或者水域变化正常信号，并将其发送至服务器。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有：
水域起始环境分析单元，用于对养殖水域进行起始环境分析，在养殖水域未进行养殖的起始环境进行分析监测，将鱼类增殖放流筛选水域标记为分析水域，并设置标号i，i为大于1的自然数，获取到分析水域内起始环境分析系数，根据起始环境分析系数比较生成起始环境分析正常信号或者起始环境异常信号，并将其发送至服务器；
鱼类适宜性分析单元，用于在分析水域使用后进行鱼类适宜性分析，将分析水域在投入使用标记为养殖水域，获取到养殖水域的历史养殖时间段，将养殖水域内养殖鱼类划分为o个种类，o为大于1的自然数，获取到养殖水域内鱼类适宜分析系数，根据适宜分析系数比较将增殖鱼类划分为非适合种类和适合种类，并将其发送至服务器；鱼类适宜性分析单元的运行过程如下：
采集到历史养殖时间段内养殖水域中养殖鱼类成活数量与总数量的占比以及养殖鱼类投入养殖后历史投入养殖鱼类的数量浮动值；采集到历史养殖时间段内养殖水域中养殖鱼类最大数量浮动跨度；
通过分析获取到养殖水域内鱼类适宜分析系数；将养殖水域内鱼类适宜分析系数与适宜分析系数阈值进行比较：若养殖水域内鱼类适宜分析系数超过适宜分析系数阈值，则判定养殖水域内鱼类适宜分析不合格，将对应鱼类标记为非适合种类，并将非适合种类发送至服务器；若养殖水域内鱼类适宜分析系数未超过适宜分析系数阈值，则判定养殖水域内鱼类适宜分析合格，将对应鱼类标记为适合种类，并将适合种类发送至服务器；
水域外界影响分析单元，用于对养殖水域进行外界影响分析，通过分析生成外界影响高风险信号或者外界影响低风险信号，并将其发送至服务器；
水域变化分析单元，用于对养殖水域使用过程中进行水域变化分析，获取到养殖水域的水域变化分析系数，根据水域变化分析系数比较生成水域变化风险信号或者水域变化正常信号，并将其发送至服务器。
2.根据权利要求1所述的基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，其特征在于，水域起始环境分析单元的运行过程如下：
采集到分析水域内水生植物品种的类型增加速度以及水生植物的覆盖面积最大浮动跨度；采集到分析水域内水质参数与参数预设阈值的平均偏差值；通过分析获取到分析水域内起始环境分析系数；
将分析水域内起始环境分析系数与起始环境分析系数阈值进行比较：
若分析水域内起始环境分析系数超过起始环境分析系数阈值，则判定分析水域的起始环境分析合格，生成起始环境分析正常信号并将起始环境分析正常信号发送至服务器；若分析水域内起始环境分析系数未超过起始环境分析系数阈值，则判定分析水域的起始环境分析不合格，生成起始环境分析异常信号并将起始环境分析异常信号发送至服务器。
3.根据权利要求1所述的基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，其特征在于，水域外界影响分析单元的运行过程如下：
采集到养殖水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值以及人工干扰水域面积增长时养殖水域内鱼类平均数量的浮动跨度，并将其分别与增长浮动值阈值和浮动跨度阈值进行比较：
若养殖水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值超过增长浮动值阈值，或者人工干扰水域面积增长时养殖水域内鱼类平均数量的浮动跨度超过浮动跨度阈值，则判定养殖水域的外界影响分析不合格，生成外界影响高风险信号并将外界影响高风险信号发送至服务器；
若养殖水域内人工干扰水域面积占比的增长浮动值未超过增长浮动值阈值，且人工干扰水域面积增长时养殖水域内鱼类平均数量的浮动跨度未超过浮动跨度阈值，则判定养殖水域的外界影响分析合格，生成外界影响低风险信号并将外界影响低风险信号发送至服务器。
4.根据权利要求1所述的基于数据分析的鱼类增殖放流水域适宜性评估系统，其特征在于，水域变化分析单元的运行过程如下：
采集到养殖水域在投入使用过程中水域底部淤泥的增加速度以及养殖水域在投入使用过程中水域最低潮位的降低浮动量；采集到养殖水域在投入使用过程中水域水流量持续平均值；通过分析获取到养殖水域的水域变化分析系数；
将养殖水域的水域变化分析系数与水域变化分析系数阈值进行比较：
若养殖水域的水域变化分析系数超过水域变化分析系数阈值，则判定养殖水域内水域变化不合格，生成水域变化风险信号并将水域变化风险信号发送至服务器；若养殖水域的水域变化分析系数未超过水域变化分析系数阈值，则判定养殖水域内水域变化合格，生成水域变化正常信号并将水域变化正常信号发送至服务器。
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