專利名稱：：一種基于量化人工魚礁誘集效果影響因素的魚礁設(shè)計優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種人工魚礁設(shè)計的優(yōu)化方法，該方法尤其是基于對人工魚礁誘集試驗對象生物的試驗基礎(chǔ)上，通過分析影響魚礁對試驗對象生物的影響因素的量化和分析而得到對魚礁結(jié)構(gòu)的具體優(yōu)化措施。
背景技術(shù)：
：人工魚礁作為海洋牧場建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，可有效改善海洋生物的棲息地和漁業(yè)生態(tài)環(huán)境，拓寬漁業(yè)發(fā)展空間，為捕撈漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)以及再就業(yè)創(chuàng)造條件，促進(jìn)漁區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和漁區(qū)社會穩(wěn)定。目前已被國內(nèi)外廣泛實施和應(yīng)用。人工魚礁具有改變海域底質(zhì)基質(zhì)、形成局部涌升和渦動流態(tài)流場、產(chǎn)生陰影效果、改善營養(yǎng)鹽的循環(huán)等多種環(huán)境效應(yīng)和誘集魚類、保護(hù)仔稚幼魚、形成餌料場、產(chǎn)卵場和生物棲息地的多種功能，其中誘集魚類增殖漁業(yè)資源是人工魚礁的最為主要功能之一。而人工魚礁的集魚效果與魚礁的類型和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，針對于一些主要的經(jīng)濟(jì)生物選擇什么樣的礁體類型能夠達(dá)到比較好的集魚效果，是人工魚礁設(shè)計需要重點(diǎn)考慮的問題。目前，人工魚礁的建設(shè)對于投放礁體類型的選擇與應(yīng)用尚缺乏科學(xué)的指導(dǎo)方案，存在一定盲目性，有些也只是憑借經(jīng)驗，因而魚礁投放后的集魚效果不明顯，魚礁的真正功效沒有體現(xiàn)出來，造成了很大的資金浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了上述人工魚礁的建設(shè)對于投放礁體類型的選擇與應(yīng)用尚缺乏科學(xué)的指導(dǎo)方案，存在一定盲目性的缺點(diǎn)，而提供一種基于魚類等對象生物的行為習(xí)性，通過魚礁模型的魚類等對象生物誘集效果試驗，來篩選影響魚礁誘集效果的主要特征因子，從而為魚礁的設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供指導(dǎo)和改進(jìn)意見的方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)一種基于量化人工魚礁誘集效果影響因素的魚礁設(shè)計優(yōu)化方法，該方法是通過以下具體步驟來實現(xiàn)的(1)從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)對所設(shè)計的人工魚礁進(jìn)行特征因子量化，并歸納出特征因子在不同結(jié)構(gòu)魚礁中的排列順序；(2)根據(jù)所設(shè)計的魚礁主要功能選擇試驗對象進(jìn)行魚礁誘集效果水槽模型試驗，驗證魚礁結(jié)構(gòu)特征因子對試驗對象誘集效果的影響程度；(3)統(tǒng)計分析魚礁對試驗對象生物的誘集效果并進(jìn)行量化，可用平均分布率的大小表示魚礁的誘集效果及對象生物的主要分布特征P-tx100。/。，其中P為平均分布率Ni為試驗區(qū)每次對象生物分布的個體數(shù)，M為試驗次數(shù)，N為每次試驗對象生物數(shù)量；(4)將結(jié)構(gòu)特征因子相近的魚礁誘集效果進(jìn)行比較分析；(5)根據(jù)誘集效果的比較結(jié)果，引入評價魚礁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的特征因子進(jìn)行對比并進(jìn)一步量化和分析影響效果，其中分析原則是先比較主要特征因子，如主要因子相同再比較次要因子；(6)歸納出魚礁特征因子對該對象生物的誘集效果影響程度的大小，并對魚礁結(jié)構(gòu)特征因子按照影響程度從大到小排序；(7)最后根據(jù)量化結(jié)果對魚礁設(shè)計及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提出指導(dǎo)意見。本發(fā)明從魚礁本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)通過評價人工魚礁特征因子對魚礁誘集效果的影響程度大小，從而消除了人工魚礁設(shè)計上的不利影響因素，充分發(fā)揮了人工魚礁對生物的誘集功效。以下結(jié)合附圖和具體實施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖1為本發(fā)明的具體步驟實施流程圖圖2為本發(fā)明應(yīng)用在實施例中人工魚礁模型圖3為本發(fā)明應(yīng)用在實施例中人工魚礁模型圖4為本發(fā)明應(yīng)用在實施例中人工魚礁模型圖5為本發(fā)明應(yīng)用在實施例中人工魚礁模型圖6為本發(fā)明應(yīng)用在實施例中人工魚礁模型圖7為本發(fā)明應(yīng)用在實施例中人工魚礁模型具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明正是基于魚類等對象生物的行為習(xí)性，通過魚礁模型的魚類等對象生物誘集效果試驗，來篩選影響魚礁誘集效果的主要特征因子，從而為魚礁的設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供指導(dǎo)和改進(jìn)意見。參考圖1所示一種基于量化人工魚礁誘集效果影響因素的魚礁設(shè)計優(yōu)化方法，該方法是通過以下具體步驟來實現(xiàn)的從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)對所設(shè)計的人工魚礁進(jìn)行特征因子(有效利用空間、陰影效果、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等)量化，并歸納出特征因子在不同結(jié)構(gòu)魚礁中的排列順序(通常按照從主到次)；根據(jù)所設(shè)計的魚礁主要功能選擇試驗對象(如一些典型的巖礁性魚種、海珍品)進(jìn)行魚礁誘集效果水槽模型試驗，驗證魚礁結(jié)構(gòu)特征因子對試驗對象誘集效果的影響程度；迸一步統(tǒng)計分析魚礁對試驗對象生物的誘集效果并進(jìn)行量化，可用平均分布率(P)的大小表示魚礁的誘集效果及對象生物的主要分布特征；其中平均分布率P:設(shè)某區(qū)每次試驗有Ni個試驗對象分布，共進(jìn)行M次試驗則該區(qū)的平均分布率為i^tx100。/。其中N為試驗對象生物數(shù)量；將結(jié)構(gòu)特征因子相近的魚礁誘集效果(P值)進(jìn)行比較分析；根據(jù)誘集效果(P值)的比較結(jié)果，引入評價魚礁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的特征因子進(jìn)行對比并進(jìn)一步量化和分析影響效果，其中分析原則是先比較主要特征因子，如主要因子相同再比較次要因子；歸納出魚礁特征因子對該對象生物的誘集效果影響程度的大小，并對魚礁結(jié)構(gòu)特征因子按照影響程度從大到小排序；最后根據(jù)量化結(jié)果對魚礁設(shè)計及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提出指導(dǎo)意見。如下為本方法的在具體實施例中的應(yīng)用人工魚礁模型對許氏平觸和大瀧六線魚誘集效果影響因素分析實例1:人工魚礁模型對許氏平觸誘集效果影響因素分析參考圖2-7為6種不同結(jié)構(gòu)人工魚礁模型對許氏平鈾的誘集效果，2個魚礁對比試驗是在4mX1.0mX1.0m水槽中進(jìn)行試驗，試驗魚為許氏平觸，共20尾；3個魚礁對比試驗是在4mX1.0mX1.0m水槽中進(jìn)行試驗，試驗魚為許氏平鈾，共30尾。其中圖2-圖7，分別以A、B、C、D、E、F來進(jìn)行命名，其中2個魚礁試驗分別進(jìn)行了A、B魚礁，C、D魚礁和E、F魚礁的比較試驗；3個魚礁分別進(jìn)行了魚礁A、C、E比較試驗和魚礁B、D、F比較試驗，如表l所示為其比較試驗表表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表l中序號分別代表①有效利用空間；②陰影效果；③魚礁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；特征因子的排列是按照由主到次的順序排列，分析比較原則是先比較主要特征因子，如主要特征因子相同再比較次要特征因子。根據(jù)魚礁組合試驗時礁區(qū)的平均分布率的比較，再對6種模型礁的影響因子進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，最終得出影響許氏平鈾在礁區(qū)分布的特征因子排序依次為③魚礁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、②有效利用空間和①魚礁模型形成的陰影效果。實例2:人工魚礁模型對大瀧六線魚的誘集效果影響因素分析其試驗和分析方法同許氏平觸。圖中序號分別代表①有效利用空間；②陰影效果；③魚礁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；影響因子的排列是按照由主到次的順序排列，分析比較原則是先比較主要因素，如主要因素相同再比較次要因素。圖中礁B和礁F的影響因子雖然設(shè)置相同但考慮到具體情況，因為礁B側(cè)面開孔為10cmX10cm，而礁F側(cè)面開孔為15cmX15cm，在結(jié)構(gòu)上存在一定的差異，故認(rèn)為影響二者的主要因素為結(jié)構(gòu)。根據(jù)平均分布率比較結(jié)果，在對6種模型礁的影響因素進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，最終得出影響大瀧六線魚在礁區(qū)分布的因素依次為③魚礁模型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、②魚礁模型形成的陰影效果和①有效利用空間。因此，在設(shè)計適宜誘集許氏平鈾的魚礁時應(yīng)首先考慮魚礁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其次為魚礁的有效利用空間，最后是魚礁能夠形成的陰影效果；在設(shè)計適宜誘集大瀧六線魚的魚礁時應(yīng)首先考慮魚礁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，其次為魚礁能夠形成的陰影效果，最后是魚礁的有效利用空間。此外，對于其他的對象生物設(shè)計魚礁時也可以根據(jù)上述方法提出具體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施。本發(fā)明從魚礁本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)通過評價人工魚礁特征因子對魚礁誘集效果的影響程度大小，從而消除了人工魚礁設(shè)計上的不利影響因素，充分發(fā)揮了人工魚礁對生物的誘集功效。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。權(quán)利要求1、一種基于量化人工魚礁誘集效果影響因素的魚礁設(shè)計優(yōu)化方法，其特征在于，該方法是通過以下具體步驟來實現(xiàn)的(1)從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)對所設(shè)計的人工魚礁進(jìn)行特征因子量化，并歸納出特征因子在不同結(jié)構(gòu)魚礁中的排列順序；(2)根據(jù)所設(shè)計的魚礁主要功能選擇試驗對象進(jìn)行魚礁誘集效果水槽模型試驗，驗證魚礁結(jié)構(gòu)特征因子對試驗對象誘集效果的影響程度；(3)統(tǒng)計分析魚礁對試驗對象生物的誘集效果并進(jìn)行量化，可用平均分布率的大小表示魚礁的誘集效果及對象生物的主要分布特征id="icf0001"file="A2009101968890002C1.tif"wi="32"he="15"top="93"left="37"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>其中P為平均分布率Ni為試驗區(qū)每次對象生物分布的個體數(shù)，M為試驗次數(shù)，N為每次試驗對象生物數(shù)量；(4)將結(jié)構(gòu)特征因子相近的魚礁誘集效果進(jìn)行比較分析；(5)根據(jù)誘集效果的比較結(jié)果，引入評價魚礁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的特征因子進(jìn)行對比并進(jìn)一步量化和分析影響效果，其中分析原則是先比較主要特征因子，如主要因子相同再比較次要因子；(6)歸納出魚礁特征因子對該對象生物的誘集效果影響程度的大小，并對魚礁結(jié)構(gòu)特征因子按照影響程度從大到小排序；(7)最后根據(jù)量化結(jié)果對魚礁設(shè)計及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提出指導(dǎo)意見。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于量化人工魚礁誘集效果影響因素的魚礁設(shè)計優(yōu)化方法，該方法包括對于礁體特點(diǎn)的分析及對影響因素進(jìn)行指標(biāo)化分解；選擇試驗對象進(jìn)行試驗驗證；將試驗結(jié)果進(jìn)行分析比較；將礁體的特征因素引入，然后對影響魚礁試驗對象誘集效果的特征因子進(jìn)行比較，篩選魚礁特征因子影響魚礁誘集效果的主次順序，最后對礁體設(shè)計及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出改進(jìn)意見。本發(fā)明從魚礁本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)通過評價人工魚礁特征因子對魚礁誘集效果的影響程度大小，從而消除了人工魚礁設(shè)計上的不利影響因素，充分發(fā)揮了人工魚礁對生物的誘集功效。文檔編號A01K61/00GK101664012SQ200910196889公開日2010年3月10日申請日期2009年9月30日優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日發(fā)明者碩張申請人:上海海洋大學(xué)