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基于深度卷积嵌入式聚类(DCEC)的海洋环境特征提取对渔情预报模型的改进研究--以西南印度洋大眼金枪鱼为例 被引量:3
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作者 张天蛟 廖章泽 +3 位作者 宋博 袁红春 宋利明 张闪闪 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期105-117,共13页
为提高大眼金枪鱼(Thunnus obesus)延绳钓渔情预报模型的预测能力,本研究提出了一种基于深度卷积嵌入式聚类(DCEC)的海洋环境时空特征提取方法,结合广义可加模型(GAM)对西南印度洋大眼金枪鱼延绳钓渔场进行预报。采用2018年1-12月0.041 ... 为提高大眼金枪鱼(Thunnus obesus)延绳钓渔情预报模型的预测能力,本研究提出了一种基于深度卷积嵌入式聚类(DCEC)的海洋环境时空特征提取方法,结合广义可加模型(GAM)对西南印度洋大眼金枪鱼延绳钓渔场进行预报。采用2018年1-12月0.041 6°×0.041 6°的MODIS-Aqua和MODISTerra海表面温度三级反演图像数据(以日为单位)构建DCEC模型,基于Davies-Bouldi指数(DBI)确定最佳聚类数,在此基础上提取各月海表温度(SST)的类别特征值F M;采用美国国家海洋和大气管理局网站2018年1-12月1°×1°的Chl a浓度月平均值作为辅助环境特征因子;采用印度洋金枪鱼委员会2018年1-12月1°×1°的大眼金枪鱼延绳钓渔业数据(以月为单位),计算单位捕捞努力量渔获量(CPUE);将SST月类别特征值F M、Chl a浓度月平均值与CPUE数据进行时空匹配,构建改进GAM;采用SST月平均值、Chl a浓度月平均值与CPUE数据构建基础GAM;采用联合假设检验(F检验)验证模型解释变量对响应变量的影响;采用赤池信息准则(AIC)、均方误差(MSE)、绘制实测值和预测值的散点图并计算相关系数r,分析改进GAM相比于基础GAM的提升效果。实验结果表明:(1)基于DCEC模型提取的F M能够较好地反映西南印度洋海表温度的时空动态特征与规律,并与西南印度洋的气候条件、季风状况和水文特征等相互耦合;(2) F M相比SST平均值的因子解释率更高,对大眼金枪鱼CPUE影响更为显著,高渔获率集中在暖冷流交汇区域;(3)改进GAM相比基础GAM的AIC值降低了9.17%,MSE降低了26.7%,散点图显示改进GAM预测的CPUE对数值与实测CPUE对数值的相关性较显著,r为0.60。本研究证明了DCEC模型在海洋环境特征提取方面的有效性,可为后序大眼金枪鱼延绳钓渔情预报模型的改进研究提供参考。 展开更多
关键词 深度卷积嵌入式聚类 海洋环境特征 大眼金枪鱼 西南印度洋 渔情预报 广义可加模型
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钓鱼岛、黄岩岛海域风能及波浪能开发环境分析 被引量:39
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作者 郑崇伟 游小宝 +1 位作者 潘静 陈晓斌 《海洋预报》 北大核心 2014年第1期49-57,共9页
利用模拟海浪数据、CCMP风场资料,对我国钓鱼岛、黄岩岛附近海域的波浪能、风能资源特征展开研究,为海浪发电、风力发电、海水淡化等资源开发工作提供参考,也期望可为解决我国维护海洋权益、海洋资源开发、在边远海岛驻军、军用/民用舰... 利用模拟海浪数据、CCMP风场资料,对我国钓鱼岛、黄岩岛附近海域的波浪能、风能资源特征展开研究,为海浪发电、风力发电、海水淡化等资源开发工作提供参考,也期望可为解决我国维护海洋权益、海洋资源开发、在边远海岛驻军、军用/民用舰船在远洋活动的电力、淡水问题提供科学依据和辅助决策。此外本研究还就钓鱼岛、黄岩岛附近海域的风力等级频率、浪级频率、风向频率、波向频率等海洋环境特征进行统计分析,为海洋工程、防灾减灾等提供参考。结果表明:(1)钓鱼岛海域的风能密度呈单峰型月变化特征,年平均值为450 W·m-2,黄岩岛海域的风能密度呈"W"型月变化特征,年平均值为228 W·m-2;钓鱼岛年平均值波浪能流密度为14 kW·m-1,黄岩岛为11 kW·m-1;(2)钓鱼岛、黄岩岛海域的有效风速、可用波高、100W·m-2以上风能密度、2 kW·m-1以上波浪能流密度出现频率都整体较高,这对资源开发是很有利的;(3)1988—2010年期间,钓鱼岛、黄岩岛的风能密度、波浪能流密度整体呈递增趋势,这对风能、波浪能资源的开发也是有利的。(4)从资源的储量来看,钓鱼岛、黄岩岛蕴藏着丰富的波浪能、风能资源,且资源储量比我国沿海平均值丰富。综上,钓鱼岛、黄岩岛海域蕴藏着丰富的、适宜开发的风能、波浪能资源,实行海浪发电、风力发电、风浪联合发电、海水淡化等工作,将具有广阔的军事和经济前景。 展开更多
关键词 钓鱼岛 黄岩岛 波浪能 风能 海洋环境特征
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东、黄海大型水母暴发现象及其可能成因浅析 被引量:72
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作者 程家骅 李圣法 +1 位作者 丁峰元 严利平 《现代渔业信息》 2004年第5期10-12,共3页
本文根据东海区拖网调查结果以及对海上捕捞渔民的走访调研,初步分析了东、黄海大型水母的种类组成、生活史规律以及对渔业资源和渔业生产造成的影响;并且从海况特征、渔业资源发生量等方面探讨了水母暴发的可能原因,认为大型水母的暴... 本文根据东海区拖网调查结果以及对海上捕捞渔民的走访调研,初步分析了东、黄海大型水母的种类组成、生活史规律以及对渔业资源和渔业生产造成的影响;并且从海况特征、渔业资源发生量等方面探讨了水母暴发的可能原因,认为大型水母的暴发与全球海洋环境特征变化有关,应从大海洋生态系统的角度综合分析和研究大型水母的发生和消长机制。 展开更多
关键词 东海 黄海 大型水母 种类组成 生活史 成因 全球海洋环境特征 消长机制 海洋污染
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基于深度置信神经网络的半潜式平台浮体运动模型和响应预测研究 被引量:5
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作者 陈海 李志刚 冯加果 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期586-597,共12页
半潜式平台承受着风、浪、流等复杂环境荷载的耦合作用,在工作海况下平台的浮体运动多为波频小幅运动。在极端海况下平台产生大幅运动对结构的安全带来威胁。本文基于深度学习理论,开展了半潜式平台运动响应预测及分布规律的研究。首先... 半潜式平台承受着风、浪、流等复杂环境荷载的耦合作用,在工作海况下平台的浮体运动多为波频小幅运动。在极端海况下平台产生大幅运动对结构的安全带来威胁。本文基于深度学习理论,开展了半潜式平台运动响应预测及分布规律的研究。首先,按照10 min为时间间隔对环境监测信息进行划分,对风速、波浪压力等环境监测信息的分布规律进行研究并选取合适的分布拟合参数,结合分形学理论及统计分析的方法,提出了实测风速、波浪压力等数据的特征参数,并结合浪高、周期、流速、流向等实测数据,建立了具有降维特征的环境信息输入参数;其次,基于实测响应数据,以横摇为例,以10 min为时间间隔对其监测信息进行划分并对其分布规律进行研究,并选取合适的响应分布拟合参数作为响应的特征参数;接着,利用北斗远程传输系统传输的监测数据,基于深度置信神经网络(Deep Belief Network,DBN)建立极端海况下实测环境荷载与实测响应的关系模型,并与基于BP、Elman神经网络的关系模型预测结果进行对比,可以看出,基于DBN神经网络的关系模型预测误差仅为5.07%,结果较为准确;最后,基于DBN神经网络建立了荷载特征参数与响应分布拟合特征参数的关系模型,并与基于DNN、BP神经网络的关系模型预测结果进行对比。研究发现,基于DBN神经网络的预测模型结果更为准确,更接近于真实响应的分布规律,可以对工作海况下平台安全作业提供一定的指导。 展开更多
关键词 海洋环境荷载特征参数 响应分布拟合参数 深度置信网络
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