作为海洋生态系统的关键组成部分,鱼类在食物网中的相对重要性直接影响着整个生态系统的稳定性。目前已使用了多个复杂网络中心性指标如Katz指数、PPR指数等来评估鱼类的重要性,但这些指标侧重点各不相同,为确保不同中心性指标对鱼类重...作为海洋生态系统的关键组成部分,鱼类在食物网中的相对重要性直接影响着整个生态系统的稳定性。目前已使用了多个复杂网络中心性指标如Katz指数、PPR指数等来评估鱼类的重要性,但这些指标侧重点各不相同,为确保不同中心性指标对鱼类重要性刻画的适用性,并能够综合评价鱼类对食物网稳定性的影响,本研究系统性定义了包括鱼类度中心性、鱼类信息中心性等的鱼类中心性指标,并提出一种多中心性指标相似度融合(Multi-centrality Index Similarity Fusion,MISF)方法。该方法构建包含多种网络中心性指标的鱼类特征矩阵,提出基于余弦相似度、欧氏距离和相对熵融合的鱼类相似度计算并使用熵权法确定各指标权重,最终实现鱼类综合重要性排序。本研究以2016—2018年珠江口海域鱼类捕食关系网数据为研究对象,开展了鱼类重要性评估,实验结果表明,与Katz指数、PPR指数等方法相比,该方法可以有效评估鱼类在食物网中的相对重要性。在2016和2018年数据集中,MISF方法的精确率和召回率分别达到1.0和0.5,显著优于其他方法,而在2017年数据集中,尽管网络规模增大导致精确率略低于Katz和PPR指数,但召回率表现更佳。此外,根据鱼类在食物网中的不同重要性级别,讨论了它们由于数量变动对网络稳定性产生的影响差异。本研究为鱼类资源管理提供了新的视角。展开更多
立体摄影技术可实现三维海浪的连续观测,但目前基于立体摄影海浪观测数据开展二维海浪方向谱估计的研究却相对匮乏,从而束缚了立体摄影技术在海洋观测中的进一步深入应用。鉴于此,本文基于中国海洋大学微波遥感实验室开发的立体摄影海...立体摄影技术可实现三维海浪的连续观测,但目前基于立体摄影海浪观测数据开展二维海浪方向谱估计的研究却相对匮乏,从而束缚了立体摄影技术在海洋观测中的进一步深入应用。鉴于此,本文基于中国海洋大学微波遥感实验室开发的立体摄影海浪观测系统,并结合海浪方向谱阵列测量的扩展本征矢方法,系统性研究了基于立体摄影海浪观测数据反演二维海浪方向谱的可行性,并分析了不同海面采样点阵列排列方式、采样点间距及观测误差等因素对二维海浪方向谱反演结果的影响。立体摄影实测海浪数据反演结果显示:阵列中采样点间距小于1/3波浪的波长,海面采样点阵列排列方式为五边形时可得到较好的海浪方向谱反演结果。通过将立体摄影数据反演所得二维海浪方向谱与Signature1000型声学多普勒波浪流速剖面仪(Acoustic Doppler Wave and Current Profiler, AWAC)测量结果进行比较,结果显示二者具有较高的相关性和良好的一致性。立体摄影所得有效波高、平均波向和AWAC测量的有效波高、平均波向的相关系数分别为0.988和0.983,平均偏差分别为0.029 m和0.010°,均方根误差分别为0.089 m和8.844°。展开更多
文摘作为海洋生态系统的关键组成部分,鱼类在食物网中的相对重要性直接影响着整个生态系统的稳定性。目前已使用了多个复杂网络中心性指标如Katz指数、PPR指数等来评估鱼类的重要性,但这些指标侧重点各不相同,为确保不同中心性指标对鱼类重要性刻画的适用性,并能够综合评价鱼类对食物网稳定性的影响,本研究系统性定义了包括鱼类度中心性、鱼类信息中心性等的鱼类中心性指标,并提出一种多中心性指标相似度融合(Multi-centrality Index Similarity Fusion,MISF)方法。该方法构建包含多种网络中心性指标的鱼类特征矩阵,提出基于余弦相似度、欧氏距离和相对熵融合的鱼类相似度计算并使用熵权法确定各指标权重,最终实现鱼类综合重要性排序。本研究以2016—2018年珠江口海域鱼类捕食关系网数据为研究对象,开展了鱼类重要性评估,实验结果表明,与Katz指数、PPR指数等方法相比,该方法可以有效评估鱼类在食物网中的相对重要性。在2016和2018年数据集中,MISF方法的精确率和召回率分别达到1.0和0.5,显著优于其他方法,而在2017年数据集中,尽管网络规模增大导致精确率略低于Katz和PPR指数,但召回率表现更佳。此外,根据鱼类在食物网中的不同重要性级别,讨论了它们由于数量变动对网络稳定性产生的影响差异。本研究为鱼类资源管理提供了新的视角。
文摘立体摄影技术可实现三维海浪的连续观测,但目前基于立体摄影海浪观测数据开展二维海浪方向谱估计的研究却相对匮乏,从而束缚了立体摄影技术在海洋观测中的进一步深入应用。鉴于此,本文基于中国海洋大学微波遥感实验室开发的立体摄影海浪观测系统,并结合海浪方向谱阵列测量的扩展本征矢方法,系统性研究了基于立体摄影海浪观测数据反演二维海浪方向谱的可行性,并分析了不同海面采样点阵列排列方式、采样点间距及观测误差等因素对二维海浪方向谱反演结果的影响。立体摄影实测海浪数据反演结果显示:阵列中采样点间距小于1/3波浪的波长,海面采样点阵列排列方式为五边形时可得到较好的海浪方向谱反演结果。通过将立体摄影数据反演所得二维海浪方向谱与Signature1000型声学多普勒波浪流速剖面仪(Acoustic Doppler Wave and Current Profiler, AWAC)测量结果进行比较,结果显示二者具有较高的相关性和良好的一致性。立体摄影所得有效波高、平均波向和AWAC测量的有效波高、平均波向的相关系数分别为0.988和0.983,平均偏差分别为0.029 m和0.010°,均方根误差分别为0.089 m和8.844°。
