本發(fā)明涉及漁業(yè)資源評估，尤其涉及一種多源數(shù)據(jù)融合的漁業(yè)資源評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球漁業(yè)資源的不斷開發(fā)和利用，漁業(yè)資源的可持續(xù)管理已成為當(dāng)前漁業(yè)領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的漁業(yè)資源評估方法主要依賴于單一的數(shù)據(jù)源通過人工調(diào)查的方法，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且難以準(zhǔn)確反映漁業(yè)資源的動態(tài)變化和空間分布情況。特別是在面對復(fù)雜多變的海洋環(huán)境時(shí)，傳統(tǒng)評估方法的局限性尤為突出。

2、隨著科技的進(jìn)步，聲吶、雷達(dá)、衛(wèi)星遙感等現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)在漁業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這些技術(shù)為漁業(yè)資源的實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了可能，但同時(shí)也帶來了數(shù)據(jù)海量化、多源異構(gòu)化等新的挑戰(zhàn)。如何有效地整合這些多源數(shù)據(jù)，提高漁業(yè)資源評估的準(zhǔn)確性和效率，成為當(dāng)前漁業(yè)資源評估領(lǐng)域亟待解決的問題。

3、多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)作為一種先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，能夠在保留各數(shù)據(jù)源有效信息的基礎(chǔ)上，消除數(shù)據(jù)間的冗余和矛盾，提高數(shù)據(jù)的整體質(zhì)量和可靠性。然而，在漁業(yè)資源評估領(lǐng)域，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用仍處于探索階段，尚未形成成熟的系統(tǒng)和方法。

4、因此，迫切需要一種多源數(shù)據(jù)融合的漁業(yè)資源評估系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測漁業(yè)資源狀況，通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法對多源數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)對漁業(yè)資源準(zhǔn)確且全面的評估。同時(shí)該系統(tǒng)還應(yīng)具備預(yù)警與通知功能，確保在發(fā)現(xiàn)異?；驖撛陲L(fēng)險(xiǎn)時(shí)能夠及時(shí)通知相關(guān)人員，還應(yīng)具備日志存檔與更新功能，可以負(fù)責(zé)記錄系統(tǒng)運(yùn)行過程中的所有重要日志信息，便于漁撈日志app的開發(fā)和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫對接和共享。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種多源數(shù)據(jù)融合的漁業(yè)資源評估系統(tǒng)，通過集成聲吶、雷達(dá)、衛(wèi)星遙感的數(shù)據(jù)采集手段，結(jié)合貝葉斯分類器的數(shù)據(jù)融合算法，實(shí)現(xiàn)對漁業(yè)資源的實(shí)時(shí)監(jiān)測與全面評估。該系統(tǒng)不僅能夠?yàn)闈O業(yè)管理和決策提供科學(xué)依據(jù)，還具備預(yù)警與通知功能，確保及時(shí)應(yīng)對潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，日志存檔與更新模塊確保數(shù)據(jù)的可追溯性和系統(tǒng)的可維護(hù)性。

2、本發(fā)明提供一種多源數(shù)據(jù)融合的漁業(yè)資源評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括有：

3、數(shù)據(jù)采集模塊：負(fù)責(zé)通過聲吶、雷達(dá)、衛(wèi)星遙感技術(shù)實(shí)時(shí)采集漁業(yè)資源的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括魚類分布、數(shù)量、大小、移動軌跡，并輸出到數(shù)據(jù)處理模塊。

4、數(shù)據(jù)處理模塊：對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過數(shù)據(jù)清洗以去除異常值、重復(fù)值和不完整數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行去噪處理和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。

5、多源數(shù)據(jù)融合模塊：采用貝葉斯分類器算法，對來自聲吶、雷達(dá)、衛(wèi)星遙感這些不同數(shù)據(jù)源的信息進(jìn)行融合處理。

6、資源評估模塊：基于融合后的數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，對漁業(yè)資源進(jìn)行全面評估，包括的關(guān)鍵指標(biāo)有資源量、分布狀況、變化趨勢，并自動生成詳細(xì)的評估報(bào)告。

7、日志存檔與更新模塊：負(fù)責(zé)記錄系統(tǒng)運(yùn)行過程中的所有重要日志信息，包括按時(shí)間序列存儲的數(shù)據(jù)融合處理結(jié)果、資源評估模塊生成的評估報(bào)告。同時(shí)，該模塊通過接收到日志信息，實(shí)時(shí)更新漁撈日志app上的展示信息。

8、預(yù)警與通知模塊：根據(jù)資源評估結(jié)果，實(shí)時(shí)監(jiān)測漁業(yè)資源的變化情況。一旦發(fā)現(xiàn)資源量異常減少、非法捕撈活動或其他潛在風(fēng)險(xiǎn)，立即觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，并通過app推送的方式通知漁業(yè)管理部門和相關(guān)人員。

9、系統(tǒng)管理與維護(hù)模塊：提供完善的用戶管理、權(quán)限設(shè)置和數(shù)據(jù)安全功能，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)優(yōu)化，同時(shí)提供系統(tǒng)日志、性能監(jiān)控和故障排查工具。

10、用戶接口模塊：用于設(shè)計(jì)直觀易用的用戶界面，支持用戶輕松查看漁業(yè)資源評估結(jié)果、接收預(yù)警通知、管理系統(tǒng)配置功能，提高用戶體驗(yàn)和操作便捷性。

11、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集模塊具體用于：

12、通過聲納，利用水下聲波發(fā)射與接收，探測魚類的分布、數(shù)量及大小信息。通過雷達(dá)，利用電磁波在空氣中的傳播和反射原理，監(jiān)測水面及近岸區(qū)域漁業(yè)資源的移動軌跡和群體行為。通過衛(wèi)星遙感，利用衛(wèi)星搭載的傳感器，對大范圍海域進(jìn)行周期性掃描，獲取漁業(yè)資源的宏觀分布和變化趨勢。

13、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊具體用于：

14、將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行識別并去除異常值、重復(fù)值和不完整數(shù)據(jù)。對于異常值，使用iqr(四分位距)方法進(jìn)行剔除或修正。然后通過低通濾波技術(shù)，去除數(shù)據(jù)中的噪聲干擾。通過z-score對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一尺度或無量綱的范圍內(nèi)，使不同來源的數(shù)據(jù)之間進(jìn)行直接比較和融合。

15、進(jìn)一步地，所述多源數(shù)據(jù)融合模塊具體用于：

16、將聲吶、雷達(dá)、衛(wèi)星遙感預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，根據(jù)各自的物理意義和特性提取有效的特征。對于聲吶數(shù)據(jù)提取回波強(qiáng)度、頻率特征；雷達(dá)數(shù)據(jù)提取目標(biāo)的速度、方向和形狀；衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)提取光譜特征、物種指數(shù)。

17、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和專家知識，為每個(gè)數(shù)據(jù)源的不同特征類別設(shè)定先驗(yàn)概率，記為p(a)。對于每個(gè)數(shù)據(jù)源提供的觀測數(shù)據(jù)，計(jì)算其在不同類別下的似然函數(shù)p(b|a)。利用貝葉斯公式，使用貝葉斯公式結(jié)合先驗(yàn)概率p(a)和似然函數(shù)p(b|a)，計(jì)算觀測數(shù)據(jù)在給定類別下的后驗(yàn)概率p(a|b)。貝葉斯公式的基本形式為：

18、

19、其中，p(b)是邊緣概率，即事件b發(fā)生的總概率，其通過考慮所有可能的事件a使用全概率公式進(jìn)行計(jì)算：

20、

21、最后根據(jù)后驗(yàn)概率p(a|b)的大小，進(jìn)行決策融合。采用最大后驗(yàn)概率準(zhǔn)則，即選擇后驗(yàn)概率最大的類別作為最終融合結(jié)果。輸出融合后的結(jié)果包括目標(biāo)識別、位置估計(jì)、狀態(tài)監(jiān)測信息。

22、進(jìn)一步地，所述資源評估模塊具體用于：

23、通過分析融合后的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法估算出不同種類魚群的規(guī)模、重量或生物量，并記錄特定區(qū)域內(nèi)漁業(yè)資源的總量。通過漁業(yè)資源在空間上的分布情況，包括水平分布和垂直分布，記錄海域中魚群的梯度分布和不同水層下的魚群密度。監(jiān)測漁業(yè)資源隨時(shí)間的變化趨勢，包括長期趨勢和季節(jié)性波動，預(yù)測未來資源狀況，為漁業(yè)政策的制定和調(diào)整提供數(shù)據(jù)報(bào)告。

24、進(jìn)一步地，所述日志存檔與更新模塊具體用于：

25、收集系統(tǒng)各個(gè)部分反饋的日志信息，并按時(shí)間順序排列。將日志信息按照時(shí)間序列存儲到數(shù)據(jù)庫中，并建立索引以便于后續(xù)查詢。

26、通過更新推送接口，將最新的日志信息、評估報(bào)實(shí)時(shí)推送給漁撈日志app，確保相關(guān)人員能夠隨時(shí)查看最新信息。

27、對日志信息進(jìn)行歸檔和備份，以防數(shù)據(jù)丟失或損壞。歸檔后的日志信息仍可供后續(xù)查詢和分析使用。

28、進(jìn)一步地，所述預(yù)警與通知模塊具體用于：

29、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、專家意見及漁業(yè)政策，為不同資源指標(biāo)設(shè)定合理的預(yù)警閾值，預(yù)警閾值分為三個(gè)級別，初級預(yù)警、中級預(yù)警和高級預(yù)警。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測，利用異常高頻捕撈、超出捕撈限額判斷的方法自動識別資源量異常減少、非法捕撈活動的情況。

30、當(dāng)檢測到異常情況時(shí)，生成預(yù)警信號，并記錄異常信息。預(yù)警信號包含異常類型、發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、影響范圍。系統(tǒng)生成預(yù)警信息后，推送到漁撈日志app中，以便相關(guān)人員查看和處理。

31、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)管理與維護(hù)模塊具體用于：

32、負(fù)責(zé)系統(tǒng)用戶的注冊、登錄操作，并根據(jù)不同用戶角色劃分為管理員和普通用戶，確保不同用戶擁有適當(dāng)?shù)脑L問權(quán)限。根據(jù)用戶角色和業(yè)務(wù)需求，設(shè)置詳細(xì)的訪問控制策略。實(shí)施數(shù)據(jù)加密、訪問控制，來保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)免受非法訪問和篡改。記錄系統(tǒng)運(yùn)行過程中的所有重要事件和操作日志，包括用戶登錄、數(shù)據(jù)操作、系統(tǒng)異常，并提供日志查詢和分析功能，便于運(yùn)維人員追蹤問題、排查故障和優(yōu)化系統(tǒng)性能。

33、進(jìn)一步地，所述用戶接口模塊具體用于：

34、提供圖形化展示，選擇通過地圖和圖表來直觀展示漁業(yè)資源分布和評估結(jié)果。用戶能夠通過用戶接口模塊查看漁業(yè)資源的詳細(xì)評估報(bào)告，包括資源量、捕撈強(qiáng)度、生態(tài)指數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)檢測到異常情況并觸發(fā)預(yù)警機(jī)制時(shí)，用戶接口模塊會實(shí)時(shí)推送預(yù)警通知給用戶。通知內(nèi)容包括異常類型、發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、影響范圍及建議措施。

35、有益效果：

36、本發(fā)明提供了一種多源數(shù)據(jù)融合的漁業(yè)資源評估系統(tǒng)，包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、多源數(shù)據(jù)融合、資源評估、日志存檔與更新、預(yù)警與通知、系統(tǒng)管理與維護(hù)以及用戶接口模塊。該系統(tǒng)通過采用聲吶、雷達(dá)和衛(wèi)星遙感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對漁業(yè)資源分布、數(shù)量、大小及移動軌跡的全面實(shí)時(shí)監(jiān)測。數(shù)據(jù)處理模塊有效清洗和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，確保了數(shù)據(jù)質(zhì)量。多源數(shù)據(jù)融合模塊利用貝葉斯分類器算法，有效融合了不同數(shù)據(jù)源的信息，提高了數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。資源評估模塊基于融合后的數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法全面評估漁業(yè)資源，為管理提供科學(xué)依據(jù)。預(yù)警與通知模塊能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測資源變化，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即觸發(fā)預(yù)警，并通過app推送通知相關(guān)人員。系統(tǒng)管理與維護(hù)模塊確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)優(yōu)化。用戶接口模塊設(shè)計(jì)直觀易用，支持用戶輕松查看評估結(jié)果、接收預(yù)警通知和管理系統(tǒng)配置，提高了用戶體驗(yàn)和操作便捷性。該系統(tǒng)為漁業(yè)資源的科學(xué)管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。