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深度学习在鱼类识别、计数、追踪方面的应用研究进展
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作者 徐文杰 方辉 +7 位作者 杨胜龙 张胜茂 石永闯 吴祖立 俞圣池 熊鑫泉 杨浩东 戴阳 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期874-887,共14页
人工识别鱼类的方法需要直接接触鱼体,传统机器学习方法需要人工提取特征并设计图像向量化方法,而深度学习方法能够从输入数据中获得高级特征,进而挖掘数据的分布规律。使用深度学习方法识别鱼类能够解放人力、规避主观识别的倾向性、... 人工识别鱼类的方法需要直接接触鱼体,传统机器学习方法需要人工提取特征并设计图像向量化方法,而深度学习方法能够从输入数据中获得高级特征,进而挖掘数据的分布规律。使用深度学习方法识别鱼类能够解放人力、规避主观识别的倾向性、减少鱼类应激反应,对发展智慧渔业和精准养殖有积极推动作用。本研究综述了深度学习在鱼类识别任务上的应用研究,针对研究中遇到的识别问题,提出未来应推广统一的成果检测标准以明确研究方向,不断提高应用研究水平以扩展实用性更强和智能化更高的应用任务,解决设备和模型间的接口兼容问题以增强科研人员在设备和模型选择上的灵活性,以期为使用深度学习方法研究鱼类识别任务提参考依据。 展开更多
关键词 鱼类识别 深度学习 数据集
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基于贝叶斯Schaefer模型的西北太平洋秋刀鱼资源评估和管理 被引量:6
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作者 石永闯 朱清澄 +1 位作者 黄硕琳 花传祥 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期1-10,共10页
秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋温带海域的主要捕捞对象之一,也是西北太平洋渔业重要的组成部分。本研究根据北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的2003~2017年渔获量数据以及中国秋刀鱼组织提交的单位捕捞努力渔获量数据(Catch per uni... 秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋温带海域的主要捕捞对象之一,也是西北太平洋渔业重要的组成部分。本研究根据北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的2003~2017年渔获量数据以及中国秋刀鱼组织提交的单位捕捞努力渔获量数据(Catch per unit effort, CPUE),基于贝叶斯Schaefer剩余产量模型,分基准方案和敏感性分析方案对西北太平洋秋刀鱼资源状况进行了评估,并对其管理策略做了风险分析。结果显示,基准方案和敏感性分析方案下模型参数预测值以及生物学参考点估计值比较相近。在基准方案下,估算的最大可持续产量(Maximum sustainable yield,MSY)为75.26×10^4 t,最大可持续产量的资源量BMSY为240.14×10^4 t,此时的捕捞死亡率为0.32。在敏感性分析方案下,估算的最大的可持续产量MSY为70.03×10^4t,最大可持续产量的资源量BMSY为232.53×10^4t,此时的捕捞死亡率为0.31。该海域秋刀鱼资源状况良好,未经受过度捕捞。风险评估分析表明,为使秋刀鱼资源可持续利用,需将捕获率设定在0.3左右。 展开更多
关键词 秋刀鱼 贝叶斯Schaefer模型 资源评估与管理 西北太平洋
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小型中上层海洋鱼类资源评估研究进展 被引量:14
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作者 石永闯 陈新军 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2019年第1期118-128,共11页
小型中上层海洋鱼类是重要的渔业资源,目前其捕捞产量约占到全球海洋渔获量二分之一。小型中上层海洋鱼类具有生命周期短、生长速度快、分布不均匀、易受环境因素影响等生物学特点,近年来,一些小型中上层海洋鱼类渔获量出现下降趋势,为... 小型中上层海洋鱼类是重要的渔业资源,目前其捕捞产量约占到全球海洋渔获量二分之一。小型中上层海洋鱼类具有生命周期短、生长速度快、分布不均匀、易受环境因素影响等生物学特点,近年来,一些小型中上层海洋鱼类渔获量出现下降趋势,为保证其资源的可持续利用,对其进行准确的资源评估研究和制定合理有效的管理策略显得尤为重要。以文献计量统计分析为基础,对20多年来应用于小型中上层海洋鱼类资源评估的模型方法以及所需数据类型进行归纳与回顾,同时对模型中重要的参数估计、不确定性来源进行总结。分析认为,由于缺乏完整、准确的生物学信息导致无法对小型中上层海洋鱼类使用传统的资源评估方法进行评估,因此,其资源评估研究仍处在发展阶段。建议今后研究中应开展以下工作:1)努力提高现有模型的评估精度,尽可能考虑更多影响因素; 2)要进行长期系统的渔业资源独立调查; 3)充分利用体长等易获得数据,开发体长结构模型和基于生态系统的评估模型,降低模型选择的局限性。 展开更多
关键词 小型中上层鱼类 资源评估 渔业管理 可持续发展 展望
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西北太平洋秋刀鱼CPUE标准化研究 被引量:1
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作者 石永闯 朱清澄 +1 位作者 黄硕琳 冯慧丽 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2020年第5期1-12,共12页
秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋海域重要的渔业种类之一,其资源评估工作已成为热点问题,单位捕捞努力量渔获量(CPUE)标准化可以为开展有效的资源评估研究提供科学依据。为此,本研究利用2003~2017年中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业... 秋刀鱼(Cololabis saira)是西北太平洋海域重要的渔业种类之一,其资源评估工作已成为热点问题,单位捕捞努力量渔获量(CPUE)标准化可以为开展有效的资源评估研究提供科学依据。为此,本研究利用2003~2017年中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业生产统计资料,结合卫星遥感获得的海洋环境数据,如海表面温度、海表温度梯度、海表面高度等,基于广义线性模型(General linear model,GLM)和广义可加模型(Generalized additive model,GAM)对中国大陆西北太平洋秋刀鱼渔业进行CPUE标准化。结果显示,根据BIC准则,在GLM模型结果中,年份、月份、经度、纬度、海表面温度、海表面高度、海表温度梯度及年份与月份对CPUE具有显著影响,并组成了GLM模型的最佳模型,对CPUE偏差的解释率为52.47%;在GAM模型结果中,除上述8个影响变量外,交互项月份与经度和月份与纬度也对CPUE影响较大,GAM的最佳模型对CPUE偏差的解释率为61.9%。通过5-fold交叉验证分析发现,GAM模型标准化结果较优于GLM模型,更适合于西北太平洋秋刀鱼渔业CPUE标准化。 展开更多
关键词 秋刀鱼 广义可加模型 广义线性模型 CPUE标准化 西北太平洋
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基于Catch-MSY模型的西北太平洋日本鲭资源评估及敏感性分析
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作者 石永闯 陈云云 +3 位作者 樊伟 伍玉梅 赵国庆 杨超 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2023年第1期26-38,共13页
为了解日本鲭(Scomber japonicus)的资源状况,利用北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的1995—2019年渔获量数据和生活史信息,基于Catch-MSY模型估算了西北太平洋日本鲭最大可持续产量(maximum sustainable yield,MSY),评价了渔业管理策略,... 为了解日本鲭(Scomber japonicus)的资源状况,利用北太平洋渔业委员会(NPFC)统计的1995—2019年渔获量数据和生活史信息,基于Catch-MSY模型估算了西北太平洋日本鲭最大可持续产量(maximum sustainable yield,MSY),评价了渔业管理策略,同时对该模型开展了敏感性分析研究。根据不同模型参数先验分布、不同时间序列渔获量数据及过程误差设立了16个情景进行敏感性分析,考虑各因素对模型评估结果的影响。结果表明:1)基准方案情景S1A中,日本鲭MSY估计值为49.62×10^(4)t(38.72×10^(4)t~60.52×10^(4)t);情景S1B中,日本鲭MSY估计值为49.47×10^(4)t(38.51×10^(4)t~60.43×10^(4)t);2)与参数内禀增长率r相比,环境容纳量K具有相对较窄的后验分布,lnK随着lnr的增加呈逐渐减小的趋势,MSY的值与r先验分布的下限呈正相关关系;3)MSY值的估算结果对渔获量数据的时间序列长度较为敏感,但时间序列对资源利用状况的估算结果影响有限。研究结果可为科学管理日本鲭资源和了解Catch-MSY模型敏感性提供理论支撑。 展开更多
关键词 Catch-MSY模型 日本鲭 敏感性分析 资源评估 西北太平洋
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西北太平洋灯光围网主要渔获物组成及渔场变动研究 被引量:5
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作者 赵国庆 石永闯 +2 位作者 樊伟 崔雪森 唐峰华 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期33-42,共10页
西北太平洋公海灯光围网渔业是中国近年新兴的一种远洋渔业,具有一定开发潜力,掌握灯光围网的渔获物组成及渔场变动情况对于西北太平洋的渔业管理和开发具有一定意义。文章根据2014—2019年西北太平洋公海灯光围网渔业统计资料,对渔获... 西北太平洋公海灯光围网渔业是中国近年新兴的一种远洋渔业,具有一定开发潜力,掌握灯光围网的渔获物组成及渔场变动情况对于西北太平洋的渔业管理和开发具有一定意义。文章根据2014—2019年西北太平洋公海灯光围网渔业统计资料,对渔获量、单位捕捞努力量渔获量(CPUE)以及主要的渔获物组成进行统计分析,同时采用渔获量重心法和聚类分析,探讨了渔场重心分布的季节变化。结果表明:1)渔获物产量和CPUE的年间差异均较大,产量大体呈现先增后降趋势,CPUE连年下降。2)共统计到8种渔获,其中日本鲭(Scomber japonicus)是主捕品种,月间出现频率均为100%;其次是远东拟沙丁鱼(Sardinops sagax),月间出现频率为87.5%;其他种类渔获量相对较少。3)渔场重心具有明显的季节性变化,且统计年间每年均具有相似的移动轨迹,即从4月起逐渐向东北方向移动,8—10月到达东北端后向西南方向折返;年间渔场重心呈现向东北方向移动的趋势,2014—2019年,重心在经度方向上东移0.92°,在纬度方向上北移1.57°。4)聚类结果显示,月产量重心可以分为4类(7、8、9和10月,4月,5、11月,6月),年产量重心也可以分为4类(2016、2017、2018年,2019年,2014年,2015年),表明西北太平洋灯光围网渔场具有一定的年际和季节变化。 展开更多
关键词 灯光围网渔业 渔获物组成 渔场重心 时空分布 季节变化 西北太平洋
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北太平洋远东拟沙丁鱼渔场时空分布及其最适环境特征 被引量:2
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作者 杨超 张衡 +6 位作者 韩海斌 赵国庆 石永闯 徐博 蒋沛雯 严云志 葛雅丽 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2023年第4期99-110,共12页
基于2019—2020年北太平洋灯光敷网渔业数据和海表温度、叶绿素、海面高度等环境数据,采用空间叠加图、频次分析与经验累积分布函数、K-S检验和GAM模型4种方法分析了远东拟沙丁鱼(Sardinopssagax)渔场的单位捕捞努力量(CPUE)时空分布特... 基于2019—2020年北太平洋灯光敷网渔业数据和海表温度、叶绿素、海面高度等环境数据,采用空间叠加图、频次分析与经验累积分布函数、K-S检验和GAM模型4种方法分析了远东拟沙丁鱼(Sardinopssagax)渔场的单位捕捞努力量(CPUE)时空分布特征及与关键环境因子的相关关系。分析结果显示,作业渔场重心分布范围为147°~153°E、39°~43°N,在4—8月向东北方向移动,9—11月则向西南方向折返。通过频次分析与经验累积分布函数分析,中心渔场区域最适海表温度为10.0~18.0℃,最适叶绿素浓度为0.2~0.6 mg/m^(3),最适海面高度为0.2~0.7 m。K-S检验分析表明,高值CPUE海域和海表温度、叶绿素浓度、海面高度均有密切关系,最适范围分别为10.9~18.9℃、0.2~0.6 mg/m^(3)、0.2~0.7 m。GAM模型模拟结果表明,高值CPUE的最适海表温度为11.0~17.0℃,最适叶绿素浓度为0.3~0.8mg/m^(3),最适海面高度为0.1~0.4m。综合来说,CPUE高值区海域的最适海表温度为11.0~18.0℃,叶绿素浓度为0.2~0.6 mg/m^(3),海面高度为0.2~0.7 m。 展开更多
关键词 北太平洋公海 远东拟沙丁鱼 海洋环境因子 GAM模型
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基于层次分析法的南极磷虾瞄准捕捞网口路径规划
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作者 姚宇青 戴阳 +4 位作者 王鲁民 王书献 陈帅 杨胜龙 石永闯 《海洋渔业》 CSCD 北大核心 2022年第5期598-609,共12页
为克服人工规划网口捕捞路线的主观性和滞后性,提高我国南极磷虾捕捞的自动化水平,设计了基于层次分析法的南极磷虾捕捞网口前进路线规划体系。在分析磷虾虾群体积反向散射强度数据图像获得磷虾的局部密度中心位置的基础上,以3次B样条... 为克服人工规划网口捕捞路线的主观性和滞后性,提高我国南极磷虾捕捞的自动化水平,设计了基于层次分析法的南极磷虾捕捞网口前进路线规划体系。在分析磷虾虾群体积反向散射强度数据图像获得磷虾的局部密度中心位置的基础上,以3次B样条曲线为路径规划器,构造磷虾虾群的路径簇。采用层次分析法建立路线评价模型,评价候选路线的优劣,以经济性和可控性为准则,以捕捞率、路径长度、平均曲率、拐点个数量化各个指标,构造路径择优体系,获得最优路径。在现有实测数据基础上的实验结果表明,本算法磷虾捕捞率为94.33%,比人工规划路线的捕捞率多了9.80%、规划路线平均总耗时为2.5 s,可以满足磷虾捕捞网口前进实时规划的要求,有利于实现瞄准捕捞,提高捕捞效率,降低人工成本。 展开更多
关键词 南极磷虾 层次分析法 3次B样条曲线 路径规划
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