西北太平洋柔鱼渔场非参数栖息地适宜性指数模型
发布时间：2021-10-28 18:55
【目的】建立西北太平洋柔鱼（Ommastrephes bartramii）渔场非参数的栖息地适宜性指数（HSI,habitat suitability index）模型,为提高柔鱼渔场预报精度提供参考。【方法】利用西北太平洋海域的柔鱼生产数据和海表温度、叶绿素a浓度、表温梯度强度以及水深100 m的Argo浮标水温等海洋环境因子的适宜度指数值（SI, suitability index）,使用随机分类粒子算法,构建非参数的栖息地适宜性指数模型,估算西北太平洋柔鱼渔场各环境因子在不同月份中适宜度指数系数的空间分布。【结果】随着空间位置不同,各月份不同环境因子适宜度指数系数分布具有较大差异,其中SST的SI系数的高值区大面积出现在11月份,叶绿素浓度SI系数的高值区出现8月份南部渔场和10月份北部渔场,次表层（100 m）温度的高值SI系数在7-9月份均有较大面积分布,而Grad的SI系数在整个渔汛期均处于较低水平。基于该模型,本研究对2014年7-11月渔获产量进行预报检验,预报结果与实际渔场在空间分布一致,曲线下面积（AUC,Area Under Curve）月平均为0.791,高于算...
【文章来源】：广东海洋大学学报. 2020,40(06)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
西北太平洋柔鱼渔场生产海域30°130°140°150°160°170°E
西北太平洋柔鱼渔场非参数栖息地适宜性指数模型5711月整个渔场的系数最弱（图4）。T100的SI系数在7－9月份均有较大面积分布，其中7月份位于渔场图2西北太平洋柔鱼渔场7－11月在不同搜索半径下模型RMSE的变化Fig.2ModelRMSEchangesindifferentsearchradiusinNorthwestPacificfromJulytoNovember偏东南位置，而9月份分布位置向北偏移，且高值区面积较大。与上述3个环境因子的系数值相比，Grad的SI系数在整个渔汛期均较低（图4、5）。图3最佳索半径(200km)下模型的训练误差与验证误差Fig.3Trainingandtestingerrorofthemodelundertheoptimalsearchradius(200km)β值，即权重值βvalues,i.e.weightvalue图4环境要素SI系数时空间分布Fig.4SpatialandtemporaldistributionofenvironmentalSIcoefficientsE45°40°160°155°150°7月July8月AugustSSTlogChlGradT10045°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°EN45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°9月September10月October11月November00.10.20.30.
11月的海表温度、叶绿素浓度、表温梯度以及100m水温数据以及图4中各环境因子的SI系数分布，根据公式（6）计算西北太平洋在不同月份柔鱼的HSI，其分布如图6所示。同时利用AMHSI方法公式（5）计算了相同时期的HSI。利用ROC曲线分别验证预报的效果，并计算AUC值。结果显示，非参数HSI方法和AMHSI方法得到的全年平均AUC值分别0.791和0.764（表3）。除10月份外，利用非参数方法得到模型精度均高于利用AMHSI方法得到的结果（图7）。图62014年7－11月份预测的西北太平洋柔鱼HSI与实际渔场叠加Fig.6OverlaychartsofpredictedHSIandactualfishinggroundofneonflyingsquidinNorthwestPacificfromJulytoNovemberin2014●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●E●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●165°E160°155°150°145°45°40°N●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●165°E160°155°150°145°45°40°N165°E160°155°150°145°45°40°N165°E160°155°150°145°45°40°NCPUE/t·boat-1·day-1●HSI●●●●0.0～0.10.1～0.50.5～1.01.0～2.0>2.00～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.
【参考文献】：
期刊论文
[1]主要经济大洋性鱿鱼资源渔场生产性调查与渔业概况[J]. 陈新军,钱卫国,刘必林,陆化杰,方舟,李纲. 上海海洋大学学报. 2019(03)
[2]世界头足类资源开发现状及我国远洋鱿钓渔业发展对策[J]. 陈新军. 上海海洋大学学报. 2019(03)
[3]Modeling Monthly Spatial Distribution of Ommastrephes bartramii CPUE in the Northwest Pacific and Its Spatially Nonstationary Relationships with the Marine Environment[J]. FENG Yongjiu,LIU Yang,CHEN Xinjun. Journal of Ocean University of China. 2018(03)
[4]基于约束线性回归的柔鱼栖息地指数渔场预报模型构建[J]. 崔雪森,周为峰,唐峰华,戴阳,张胜茂,程田飞. 渔业科学进展. 2018(01)
[5]Fishing Ground Distribution of Neon Flying Squid（Ommastrephes bartramii） in Relation to Oceanographic Conditions in the Northwest Pacific Ocean[J]. YU Wei,CHEN Xinjun,YI Qian. Journal of Ocean University of China. 2017(06)
[6]基于地理加权回归的渤海沙氏下鱵鱼仔稚鱼栖息地指数[J]. 赵杨,张学庆,卞晓东. 应用生态学报. 2018(01)
[7]中西太平洋鲣栖息地指数预报模型比较研究[J]. 王易帆,陈新军. 上海海洋大学学报. 2017(05)
[8]秋冬季智利竹鱼栖息地指数模型比较[J]. 蒋瑞,陈新军,雷林,汪金涛. 水产学报. 2017(02)
[9]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[J]. 胡贯宇,陈新军,汪金涛. 海洋学报. 2015(08)
[10]西北太平洋柔鱼栖息地环境因子分析及其对资源丰度的影响[J]. 余为,陈新军. 生态学报. 2015(15)
博士论文
[1]若干非参数和半参数模型的稳健估计和特征筛选[D]. 孙静.山东大学 2013
硕士论文
[1]基于AUC的分类器性能评估问题研究[D]. 蒋帅.吉林大学 2016
[2]模型选择中的交叉验证方法综述[D]. 范永东.山西大学 2013
本文编号：3463196
【文章来源】：广东海洋大学学报. 2020,40(06)
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
西北太平洋柔鱼渔场生产海域30°130°140°150°160°170°E
西北太平洋柔鱼渔场非参数栖息地适宜性指数模型5711月整个渔场的系数最弱（图4）。T100的SI系数在7－9月份均有较大面积分布，其中7月份位于渔场图2西北太平洋柔鱼渔场7－11月在不同搜索半径下模型RMSE的变化Fig.2ModelRMSEchangesindifferentsearchradiusinNorthwestPacificfromJulytoNovember偏东南位置，而9月份分布位置向北偏移，且高值区面积较大。与上述3个环境因子的系数值相比，Grad的SI系数在整个渔汛期均较低（图4、5）。图3最佳索半径(200km)下模型的训练误差与验证误差Fig.3Trainingandtestingerrorofthemodelundertheoptimalsearchradius(200km)β值，即权重值βvalues,i.e.weightvalue图4环境要素SI系数时空间分布Fig.4SpatialandtemporaldistributionofenvironmentalSIcoefficientsE45°40°160°155°150°7月July8月AugustSSTlogChlGradT10045°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°EN45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°45°40°160°155°150°9月September10月October11月November00.10.20.30.
11月的海表温度、叶绿素浓度、表温梯度以及100m水温数据以及图4中各环境因子的SI系数分布，根据公式（6）计算西北太平洋在不同月份柔鱼的HSI，其分布如图6所示。同时利用AMHSI方法公式（5）计算了相同时期的HSI。利用ROC曲线分别验证预报的效果，并计算AUC值。结果显示，非参数HSI方法和AMHSI方法得到的全年平均AUC值分别0.791和0.764（表3）。除10月份外，利用非参数方法得到模型精度均高于利用AMHSI方法得到的结果（图7）。图62014年7－11月份预测的西北太平洋柔鱼HSI与实际渔场叠加Fig.6OverlaychartsofpredictedHSIandactualfishinggroundofneonflyingsquidinNorthwestPacificfromJulytoNovemberin2014●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●E●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●165°E160°155°150°145°45°40°N●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●165°E160°155°150°145°45°40°N165°E160°155°150°145°45°40°N165°E160°155°150°145°45°40°NCPUE/t·boat-1·day-1●HSI●●●●0.0～0.10.1～0.50.5～1.01.0～2.0>2.00～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.
【参考文献】：
期刊论文
[1]主要经济大洋性鱿鱼资源渔场生产性调查与渔业概况[J]. 陈新军,钱卫国,刘必林,陆化杰,方舟,李纲. 上海海洋大学学报. 2019(03)
[2]世界头足类资源开发现状及我国远洋鱿钓渔业发展对策[J]. 陈新军. 上海海洋大学学报. 2019(03)
[3]Modeling Monthly Spatial Distribution of Ommastrephes bartramii CPUE in the Northwest Pacific and Its Spatially Nonstationary Relationships with the Marine Environment[J]. FENG Yongjiu,LIU Yang,CHEN Xinjun. Journal of Ocean University of China. 2018(03)
[4]基于约束线性回归的柔鱼栖息地指数渔场预报模型构建[J]. 崔雪森,周为峰,唐峰华,戴阳,张胜茂,程田飞. 渔业科学进展. 2018(01)
[5]Fishing Ground Distribution of Neon Flying Squid（Ommastrephes bartramii） in Relation to Oceanographic Conditions in the Northwest Pacific Ocean[J]. YU Wei,CHEN Xinjun,YI Qian. Journal of Ocean University of China. 2017(06)
[6]基于地理加权回归的渤海沙氏下鱵鱼仔稚鱼栖息地指数[J]. 赵杨,张学庆,卞晓东. 应用生态学报. 2018(01)
[7]中西太平洋鲣栖息地指数预报模型比较研究[J]. 王易帆,陈新军. 上海海洋大学学报. 2017(05)
[8]秋冬季智利竹鱼栖息地指数模型比较[J]. 蒋瑞,陈新军,雷林,汪金涛. 水产学报. 2017(02)
[9]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[J]. 胡贯宇,陈新军,汪金涛. 海洋学报. 2015(08)
[10]西北太平洋柔鱼栖息地环境因子分析及其对资源丰度的影响[J]. 余为,陈新军. 生态学报. 2015(15)
博士论文
[1]若干非参数和半参数模型的稳健估计和特征筛选[D]. 孙静.山东大学 2013
硕士论文
[1]基于AUC的分类器性能评估问题研究[D]. 蒋帅.吉林大学 2016
[2]模型选择中的交叉验证方法综述[D]. 范永东.山西大学 2013
本文编号：3463196
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