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玛尔挡水电站升鱼机系统诱集鱼建筑物数值模拟及水工模型试验研究
1
作者 赵莹 贺翠玲 +4 位作者 张淼 陈浩 李鹏峰 诸亮 张若羽 《西北水电》 2025年第3期57-63,82,共8页
为了解决高坝工程鱼类上溯问题,以玛尔挡水电站升为例,以三维数值模拟和水工模型试验为手段,对诱集鱼建筑物的体型进行研究。结果表明:进水口、分隔墙的尺寸是诱集鱼建筑物的关键参数,通过优化关键参数,使得适宜诱鱼条件的水流分布区域... 为了解决高坝工程鱼类上溯问题,以玛尔挡水电站升为例,以三维数值模拟和水工模型试验为手段,对诱集鱼建筑物的体型进行研究。结果表明:进水口、分隔墙的尺寸是诱集鱼建筑物的关键参数,通过优化关键参数,使得适宜诱鱼条件的水流分布区域面积提高了60%,提出的诱集鱼建筑物体型可满足该工程需要,可为高坝工程诱集鱼建筑物设计提供参考。 展开更多
关键词 升鱼机 诱集鱼建筑物 三维数值模拟 水工模型试验 玛尔挡水电站
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海洋牧场人工鱼礁生境营造的生态学理论框架探索 被引量：3
2
作者 袁华荣 章守宇 +6 位作者 林军 冯雪 汪振华 佟飞 王凯 陈钰祥 陈丕茂 《水产学报》 北大核心 2025年第1期1-24,共24页
海洋牧场建设作为国家推动“蓝色粮仓”和修复近海渔业资源的关键举措之一,近年来在我国持续蓬勃发展。然而在快速发展的同时也面临着目标不够明确、生境功能与规模不清晰、生境系统不完善等诸多问题和挑战,尤其是理论基础薄弱。人工鱼... 海洋牧场建设作为国家推动“蓝色粮仓”和修复近海渔业资源的关键举措之一,近年来在我国持续蓬勃发展。然而在快速发展的同时也面临着目标不够明确、生境功能与规模不清晰、生境系统不完善等诸多问题和挑战,尤其是理论基础薄弱。人工鱼礁生境营造作为我国海洋牧场建设的重要基础和前提,对于维持目标物种的生长、繁殖等具有重要意义。然而,目前我国海洋牧场人工鱼礁生境营造主要考虑地质结构等物理适宜性因素,强调工程可操作性,却忽视了目标生物的生态适应性,导致生态功能性不足。在人工鱼礁生境营造过程中,目标种定位、构筑物结构和功能、尺度和规模等方面均存在一定盲目性。为解决这一问题,亟需构建海洋牧场人工鱼礁生境营造的理论框架。本文对国内外海洋牧场的发展历程进行了简要回顾和总结,对我国海洋牧场人工鱼礁生境的物理和生物环境进行了论述。整创了我国海洋牧场人工鱼礁生境营造的基本结构,在此基础上,探讨了我国海洋牧场人工鱼礁生境营造的生态学理论基础,构建了以目标物种为核心的理论框架,强调了生境结构与功能的符合性、尺度与效应的一致性,以期为我国海洋牧场人工鱼礁生境的生态可持续提供理论参考。 展开更多
关键词 海洋牧场 人工鱼礁生境 目标物种驱动 结构与功能 规模与效应 理论框架
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导鱼墩对鱼道进口水力特性及诱鱼效果的影响 被引量：2
3
作者 邓斌 谢颜武 +3 位作者 甘茂辉 瞿超雄 蒋昌波 张家强 《农业工程学报》 北大核心 2025年第6期80-88,共9页
位于电站尾水口附近的鱼道进口,往往受运行工况、进口布置等多方面的影响,使得鱼类难以找到进口并进入鱼道内部。针对以上问题,该研究以某水电工程位于电站尾水口附近的鱼道进口为例,提出在进口附近布置多个导鱼墩,并建立了三维水动力... 位于电站尾水口附近的鱼道进口,往往受运行工况、进口布置等多方面的影响,使得鱼类难以找到进口并进入鱼道内部。针对以上问题,该研究以某水电工程位于电站尾水口附近的鱼道进口为例,提出在进口附近布置多个导鱼墩,并建立了三维水动力数值模型及正态比尺为1∶25的物理模型;在此基础上,设置2种电站机组运行工况、3种导鱼墩间距、2种导鱼墩摆放角度共12种工况开展试验,并设置2种电站机组运行工况下的无导鱼墩情况作为对照,探索导鱼墩对鱼道进口水力特性及诱鱼效果的影响,以期提高鱼类找到进口并进入鱼道内部的可能。试验结果表明,电站尾水口附近的鱼道进口未设置导鱼墩时,2种电站机组运行工况下皆会出现较大的漩涡,这对鱼类的上溯将产生影响;设置导鱼墩后可改善进口附近的水流流态,减弱电站尾水对进口诱鱼水流的影响,使得诱鱼水流易被鱼类识别。导鱼墩背水面形成的小于0.2 m/s的流速区域,为鱼类上溯提供了休息区,以便积蓄力量继续上溯。相比于未设导鱼墩时,设置导鱼墩后平均上溯成功率有所提高,一台电站机组运行工况下提高了11.2~32.5个百分点,两台电站机组运行工况下提高了8.1~35.6个百分点。导鱼墩摆放方式相同,在两台电站机组运行情况下,诱鱼效果较佳。电站机组运行工况相同、角度一定、相对间距为5时诱鱼效果最佳;相对间距一定、角度为60°时,诱鱼效果较佳。该研究结果可为优化电站尾水口附近鱼道进口设计提供重要参考。 展开更多
关键词 渔业 鱼道进口 导鱼墩 水力特性 诱鱼效果
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河流鱼类诱驱理论及其在过鱼设施中的应用 被引量：2
4
作者 谭均军 孙钧键 石小涛 《水生生物学报》 北大核心 2025年第1期178-197,共20页
过鱼设施作为恢复鱼类洄游通道的重要生态补偿措施,已广泛应用于水生态保护,然而其过鱼效果尚未达到预期。诱驱鱼技术是提升过鱼设施过鱼效果的关键手段之一。结合近十年的室内与野外实验研究,文章系统阐述了水流、声、光、电、气泡幕... 过鱼设施作为恢复鱼类洄游通道的重要生态补偿措施,已广泛应用于水生态保护,然而其过鱼效果尚未达到预期。诱驱鱼技术是提升过鱼设施过鱼效果的关键手段之一。结合近十年的室内与野外实验研究,文章系统阐述了水流、声、光、电、气泡幕及生物因子等对鱼类行为的影响机制及诱驱理论,总结了诱驱鱼技术在过鱼设施中的应用优势与不足,得出结论:(1)鱼类对诱驱鱼因素的行为响应研究逐渐深入,由二维平面发展到三维空间(如由流速到流场、由声强到声场等);(2)诱驱鱼因素对不同鱼类的诱驱效果呈现种属共性和特异性,且不同大小鱼类对诱驱鱼因素也存在行为响应差异;(3)诱驱鱼技术研究对象逐渐由海洋鱼类转向淡水经济鱼类和保护鱼种,研究方法趋向于考虑多因子交互作用对鱼类行为的影响;(4)诱驱鱼技术的效果受多种因素交互影响,包括物种差异、工程布置适应性、运行管理等。未来研究应进一步解析多因子交互作用下的鱼类行为响应机制,优化适应不同过鱼设施运行条件的诱驱鱼设计,推动水生态保护的发展。 展开更多
关键词 水电开发 鱼类行为 过鱼设施 诱驱鱼技术 渔业保护
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风浪流耦合作用下方型升降式网箱水动力特性研究 被引量：1
5
作者 王绍敏 马振华 +4 位作者 胡静 王文飞 毛福考 白泽民 汪利先 《南方水产科学》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
重力式网箱作为中国海域广泛使用的海水养殖设施,其水动力特性对于保障养殖安全和提升效率至关重要。然而,目前针对重力式网箱中的方型升降式网箱的水动力特性研究相对较少。为此,采用Orcaflex软件对方型升降式网箱进行建模,探讨了在不... 重力式网箱作为中国海域广泛使用的海水养殖设施,其水动力特性对于保障养殖安全和提升效率至关重要。然而,目前针对重力式网箱中的方型升降式网箱的水动力特性研究相对较少。为此,采用Orcaflex软件对方型升降式网箱进行建模,探讨了在不同浪向角和波高条件下的水动力响应。研究发现,浪向角的变化对方型升降式网箱的缆绳受力分布具有显著影响,迎浪侧缆绳受力明显大于背浪侧。当浪向角为0°和45°时,缆绳的最大有效张力基本一致,表明研究采用的布置方式对不同浪向角下的波浪具有较好的抵抗作用。此外,还分析了方型升降式网箱在极端海况下的水动力性能。结果表明,当网箱处于下潜状态时,缆绳的有效张力、网衣的变形程度以及浮架的最大加速度和运动幅值均显著降低。该发现有效证明了网箱下潜状态在抵御极端海况和提升装备适渔性方面的优越性。 展开更多
关键词 方型升降式网箱 水动力特性 极端海况 适渔性
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适用于低水头闸坝的室内管式鱼道设计与效果初探 被引量：1
6
作者 石小涛 王楠楠 +7 位作者 许家炜 罗金梅 李冬晴 季怀耀 朱梦娜 陈伟 卢建雨 柯森繁 《水产学报》 北大核心 2025年第7期215-225,共11页
【目的】我国低水头闸坝过鱼需求巨大,在不施工的条件下迫切需要修建低成本便携式鱼道。【方法】鉴于此,本研究自主设计了一种管式鱼道辅助鱼类过坝,分析了在3种角度、2种流量工况下鲢通过管式鱼道的过鱼效果,获取了管式鱼道过鱼效果的... 【目的】我国低水头闸坝过鱼需求巨大,在不施工的条件下迫切需要修建低成本便携式鱼道。【方法】鉴于此,本研究自主设计了一种管式鱼道辅助鱼类过坝,分析了在3种角度、2种流量工况下鲢通过管式鱼道的过鱼效果,获取了管式鱼道过鱼效果的评价指标,构建了基于尝试率、通过率和最大上溯距离的风险比例回归模型,识别了影响管式鱼道过鱼效果的关键因素。【结果】①最优尝试率模型发现,流量是影响鲢尝试进入鱼道的关键因素;流量与管式鱼道中鲢的上溯尝试率呈显著负相关。②管式鱼道通过率最高可达90.5%,通过最优通过率模型发现,管道角度、水温和尝试次数是影响鲢通过鱼道的关键因素;管道角度为90°时通过率最低;尝试次数和鲢的上溯通过率呈显著负相关;上溯通过率在管道角度为30°和45°工况下无显著差异,但均显著高于90°。③最优最大上溯距离模型发现,水温和管道角度是影响鲢可通过最大上溯距离概率的关键因素;水温与鲢可通过的最大上溯距离概率呈显著正相关;鲢可通过的最大上溯距离概率在管道角度为30°和45°工况下无显著差异,但均显著高于90°。【结论】45°管道角度工况鱼类上溯效果最好,管道角度、水温和尝试次数是影响管式鱼道过鱼效果的关键因素。本研究旨在揭示我国特有鱼种在管式鱼道中的上溯行为规律及评估其过鱼效果,为我国野外低水头闸坝鱼道设计提供新思路和新方案。 展开更多
关键词 鲢 便携管式鱼道 上溯行为 低水头闸坝 过鱼效果
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不同补水方式下鱼道进口诱鱼效果分析 被引量：1
7
作者 谭均军 王德辰 +7 位作者 王渊洋 孙钧键 成必新 朱冬舟 严鑫 柯森繁 李新宇 石小涛 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期555-565,I0010,共12页
设计合理的鱼道进口补水角度及补水流量,营造适宜目标鱼类的水流条件是提高鱼道进口诱鱼效果的重要方式。本研究以短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)为实验对象,在2021-2023年开展不同补水方式(补水角度、补水流量)下黑水河松新鱼... 设计合理的鱼道进口补水角度及补水流量,营造适宜目标鱼类的水流条件是提高鱼道进口诱鱼效果的重要方式。本研究以短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)为实验对象,在2021-2023年开展不同补水方式(补水角度、补水流量)下黑水河松新鱼道进口诱鱼效果评估。结果表明:(1)在所有运行工况下,平行补水时鱼道进口平均吸引效率为26.47%,鱼道进口效率达58.89%;垂直补水时,鱼道吸引效率和进口效率分别为13.11%和56.25%;平行补水的诱鱼效果要略优于垂直补水的效果。(2)两种补水方式下58.50%的实验鱼在夜间到达鱼道进口,高于白天鱼道进口诱鱼效果。(3)为识别影响鱼类吸引时间和鱼道进口效率的关键因素,构建了多因素(昼夜节律、竖缝式鱼道流量、补水流量、实验鱼全长、水温、补水角度)的Cox比例风险回归模型和逻辑回归模型,结果表明:补水流量、补水角度和昼夜节律是影响鱼道进口鱼类吸引时间的主要因素。(4)结合短须裂腹鱼上溯时流量情况,当竖缝式鱼道进水口流量范围为0.16~0.58 m^(3)/s、补水通道进水口流量为0.94~2.42 m^(3)/s时鱼道进口诱鱼效果最佳。本研究结果有助于为引水式水电站过鱼设施的修建以及补水设施设置提供科学支撑。 展开更多
关键词 鱼道进口 补水方式 诱鱼效果 吸引效率 黑水河
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基于双目相机和深度学习的鱼类摄食强度分析方法 被引量：1
8
作者 俞国燕 钱利文 +1 位作者 刘皞春 何子健 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期403-413,424,共12页
为精确判别深海网箱养殖中鱼类摄食强度,实现精量投喂,以金鲳鱼进食时造成的水花为研究对象,利用双目相机拍摄到的深度图像进行非侵入性的摄食强度分析,提出一种基于双目相机和深度学习的水花面积语义分割和计算方法。首先,为了使模型... 为精确判别深海网箱养殖中鱼类摄食强度,实现精量投喂,以金鲳鱼进食时造成的水花为研究对象,利用双目相机拍摄到的深度图像进行非侵入性的摄食强度分析,提出一种基于双目相机和深度学习的水花面积语义分割和计算方法。首先,为了使模型能够在低成本的边缘设备上部署,通过StarNet和BiFPN以及自主设计的SCD-Head共享卷积检测头对YOLO v8n-seg进行改进,提出轻量化的YOLO v8n-SBS模型。在精度提升3.2个百分点的同时,参数量与浮点运算量分别减少71%和36%。其次,为降低设备成本,采用双目相机,基于深度信息利用线性回归提出水花面积计算模型DI。最终,两个模型结合为YOLO v8n-SBS-DI,该模型能够对水花进行分割并计算面积,以便通过水花面积变化趋势评估摄食强度。海上试验计算结果显示,水花面积R^(2)为0.914,RMSE为0.973 m^(2),MAE为0.870 m^(2)。试验结果表明,该模型具有较强鲁棒性,满足复杂环境下水花面积计算需求,可为判别鱼类摄食强度提供技术支持。 展开更多
关键词 深海网箱养殖 鱼类摄食 YOLO v8n-seg 轻量化 双目相机 语义分割
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基于音视频信息融合与Self-Attention-DSC-CNN6网络的鲈鱼摄食强度分类方法 被引量：1
9
作者 李道亮 李万超 杜壮壮 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期16-24,共9页
摄食强度识别分类是实现水产养殖精准投喂的重要环节。现有的投喂方式存在过度依赖人工经验判断、投喂量不精确、饲料浪费严重等问题。基于多模态融合的鱼类摄食程度分类能够综合不同类型的数据(如:视频、声音和水质参数),为鱼群的投喂... 摄食强度识别分类是实现水产养殖精准投喂的重要环节。现有的投喂方式存在过度依赖人工经验判断、投喂量不精确、饲料浪费严重等问题。基于多模态融合的鱼类摄食程度分类能够综合不同类型的数据(如:视频、声音和水质参数),为鱼群的投喂提供更加全面精准的决策依据。因此,提出了一种融合视频和音频数据的多模态融合框架,旨在提升鲈鱼摄食强度分类性能。将预处理后的Mel频谱图(Mel Spectrogram)和视频帧图像分别输入到Self-Attention-DSC-CNN6(Self-attention-depthwise separable convolution-CNN6)优化模型进行高层次的特征提取,并将提取的特征进一步拼接融合,最后将拼接后的特征经分类器分类。针对Self-Attention-DSC-CNN6优化模型,基于CNN6算法进行了改进,将传统卷积层替换为深度可分离卷积(Depthwise separable convolution,DSC)来达到减少计算复杂度的效果,并引入Self-Attention注意力机制以增强特征提取能力。实验结果显示,本文所提出的多模态融合框架鲈鱼摄食强度分类准确率达到90.24%,模型可以有效利用不同数据源信息,提升了对复杂环境中鱼群行为的理解,增强了模型决策能力,确保了投喂策略的及时性与准确性,从而有效减少了饲料浪费。 展开更多
关键词 鲈鱼 摄食强度分类 多模态融合 Self-Attention-DSC-CNN6
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赤点石斑鱼氨氮应激行为嵌入式表征研究
10
作者 聂鹏程 钱程 +3 位作者 汪清平 曾国权 马建忠 刘世晶 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期503-510,522,共9页
基于应激行为学的赤点石斑鱼应激行为表征是实现赤点石斑鱼氨氮胁迫识别的前提与基础,但现有方法大多依赖于高性能硬件,不利于行为表征方法在养殖现场嵌入式系统上部署和应用。针对这一问题,结合赤点石斑鱼氨氮胁迫环境下活动量减少、... 基于应激行为学的赤点石斑鱼应激行为表征是实现赤点石斑鱼氨氮胁迫识别的前提与基础,但现有方法大多依赖于高性能硬件,不利于行为表征方法在养殖现场嵌入式系统上部署和应用。针对这一问题,结合赤点石斑鱼氨氮胁迫环境下活动量减少、躯体痉挛失衡等症状,提出了一种基于轻量化检测跟踪算法的赤点石斑鱼氨氮应激行为表征方法。首先使用GhostV2卷积对YOLO v5s进行轻量化改进,采用AFPN来支持不同维度特征直接融合,消融对比实验结果表明,改进后轻量化模型准确率和召回率分别为94.3%和89.5%,平均精度均值为96.2%,较改进前提高1.6个百分点,模型内存占用量约为轻量化前模型的60%。为了减少在复杂环境中跟踪时赤点石斑鱼ID频繁跳变的问题,本文在Ocsort中嵌入了一个轻量级的外观特征提取网络并在目标关联时将目标的外观相似度矩阵引入总匹配代价矩阵;对比实验结果表明,改进后跟踪算法MOTA和IDF1分别为94.7%和69.3%,比YOLO v5s与OC-SORT的检测跟踪算法分别提高3.2、6.7个百分点。最终结合石斑鱼氨氮应激行为学研究结果,选用赤点石斑鱼平均运动速度、躯体失衡石斑鱼数量来表征赤点石斑鱼氨氮应激行为,行为识别准确率为92.2%,可准确检测出赤点石斑鱼是否处于氨氮胁迫环境中。本文的轻量化表征方法可部署到Jetson Orin Nano嵌入式系统上,平均运行速度为6 f/s,可为工厂化赤点石斑鱼养殖氨氮胁迫的高效实时识别提供技术支撑。 展开更多
关键词 赤点石斑鱼 氨氮应激行为表征 YOLO v5 Ocsort 嵌入式系统部署
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池塘工程化循环水养殖单管多路风送式投饲控制系统优化试验
11
作者 马晓飞 沈楠楠 +1 位作者 贺艳辉 段金荣 《渔业现代化》 北大核心 2025年第5期75-87,共13页
针对池塘工程化循环水养殖用风送式投饲系统存在智能化程度低、能源消耗大、饲料破碎率高、投饲效率低等问题,本研究基于流体动力学-离散元法的多物理场耦合数值模拟技术(CFD-EDEM),对单管多路风送式投饲控制系统进行优化。首先,对池塘... 针对池塘工程化循环水养殖用风送式投饲系统存在智能化程度低、能源消耗大、饲料破碎率高、投饲效率低等问题,本研究基于流体动力学-离散元法的多物理场耦合数值模拟技术(CFD-EDEM),对单管多路风送式投饲控制系统进行优化。首先,对池塘工程化循环水养殖系统及单管多路风送式投饲系统进行分析,了解性能优化需求;其次,设计常用膨化饲料物性参数测定试验,构建饲料离散元模型;然后,构建输料管路物理模型及计算流体模型,模拟不同送风速度下饲料颗粒的运动特性及分布规律,优选送风-下料智能控制策略。结果显示:送风速度显著影响输料效率与管道堵塞风险,在本试验条件下,入口风速30~40 m/s为最优工况范围;通过变频控制风机工作频率(36~48 Hz)实现送风-下料协同优化,通过压力反馈实现管道余料吹空与防堵控制,较传统模式节能18.6%、降低破碎率39.44%、提高投饲均匀度43.48%,提高了投饲效率。CFD-EDEM方法能够较好地仿真投饲系统运行工况并提供优化控制策略,本研究提出的智能控制策略为长距离多点位精准投饲提供了理论参考,有效提升了系统智能化水平与运行稳定性,为集约化水产养殖装备研发提供参考。 展开更多
关键词 池塘工程化循环水养殖系统 单管多路投饲系统 风送式 离散单元法 耦合仿真
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基于改进YOLOv8n-pose和BoTSORT的鱼苗应激行为监测
12
作者 冯国富 袁林婧 +1 位作者 王文娟 陈明 《渔业现代化》 北大核心 2025年第4期31-43,共13页
准确高效监测鱼苗应激行为不仅有助于在养殖过程中调控应激源以减少产量损失,同时也可为育种阶段的鱼苗活力评估提供有效手段。针对鱼苗体积小、养殖密度高和高速非线性运动的特点,提出一种改进YOLOv8n-pose和BoTSORT的鱼苗应激行为监... 准确高效监测鱼苗应激行为不仅有助于在养殖过程中调控应激源以减少产量损失,同时也可为育种阶段的鱼苗活力评估提供有效手段。针对鱼苗体积小、养殖密度高和高速非线性运动的特点,提出一种改进YOLOv8n-pose和BoTSORT的鱼苗应激行为监测方法。改进YOLOv8n-pose作为检测器,将BMS模块与C2f模块相结合,使模型充分学习不同尺度特征;使用SPPCSPC模块替换原模型的特征融合模块,优化鱼苗相互遮挡情形下的检测精度;最后用NEMASlideLoss替换原模型损失函数,增强模型的稳定性和对小目标的关注度。在跟踪器部分,基于检测器检测出的目标,结合BoTSORT多目标跟踪算法实现了更适合鱼苗应激时非线性运动监测的方法。最后,提取鱼苗的加速度、摆尾角度和聚集度3种特征进行加权融合,根据融合后的特征值判断鱼苗是否处于应激状态。结果显示,改进后的YOLOv8n-pose算法在目标检测和关键点检测的mAP比原模型分别提高了3.6%和4.5%;BoTSORT算法的MOTA为77.628%、MOTP为80.307%、IDF1为79.573%、IDSW为51,优于DeepSORT、ByteTrack、StrongSORT算法。该研究算法基于特征值的应激行为监测准确率为95.24%,为鱼类苗种培育中应激行为监测提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 鱼苗 YOLOv8n-pose BoTSORT 应激行为监测
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福建全省海洋藻类养殖区高精度智能提取方法研究
13
作者 陈红梅 吴婷 +2 位作者 林万强 陈芸芝 罗冬莲 《海洋环境科学》 北大核心 2025年第1期116-125,共10页
为建立适合省级尺度的海洋藻类养殖区高精度智能提取方法,推进海洋藻类养殖面积的准确测算和变化监测,本文基于国产高分辨率遥感影像,对海洋藻类养殖区遥感智能提取方法进行研究。对比U-Net模型、DeepLab V3+模型、MSUResUnet模型在典... 为建立适合省级尺度的海洋藻类养殖区高精度智能提取方法,推进海洋藻类养殖面积的准确测算和变化监测,本文基于国产高分辨率遥感影像,对海洋藻类养殖区遥感智能提取方法进行研究。对比U-Net模型、DeepLab V3+模型、MSUResUnet模型在典型海洋藻类养殖区提取的结果,MSUResUnet模型提取的准确率(accuracy)、召回率(recall)、平均交并比(m IoU)、F1分数(F1-score)较U-Net模型提高0.14%、0.84%、0.34%、0.32%,较DeepLab V3+模型提高0.18%、0.88%、0.40%、0.36%,因此,选择MSUResUnet模型进行福建全省海洋藻类养殖区自动化提取。经提取结果统计,2022年7月至2023年5月,福建全省海洋藻类养殖面积约为345.6912 km^(2)。 展开更多
关键词 三沙湾 海洋藻类养殖 深度学习 高分辨率遥感影像
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智慧渔业技术发展现状与展望
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作者 刘晃 刘世晶 《大连海洋大学学报》 北大核心 2025年第4期541-551,共11页
智慧渔业技术是提高渔业生产效率、推动渔业现代化转型发展的重要手段。通过深度融合多元感知、物联网、大数据、人工智能等先进技术,智慧渔业在育种、养殖、捕捞、加工等渔业关键领域取得了显著进展。然而,现代渔业高质量发展的新趋势... 智慧渔业技术是提高渔业生产效率、推动渔业现代化转型发展的重要手段。通过深度融合多元感知、物联网、大数据、人工智能等先进技术,智慧渔业在育种、养殖、捕捞、加工等渔业关键领域取得了显著进展。然而,现代渔业高质量发展的新趋势,对智慧渔业发展提出了更高的要求。本文从信息感知、传输和分析决策3个维度,系统梳理了智慧渔业技术的主要研究进展,阐明了技术发展趋势,并结合产业实际,总结了智慧渔业技术在育种、养殖、资源养护、捕捞及加工领域的应用现状,以期为实现中国从渔业大国向渔业强国转变提供科学参考。 展开更多
关键词 智慧渔业 物联网 人工智能 精准养殖 数字化管理
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进水管结构对循环水圆形养殖池流场影响及试验
15
作者 朱明 齐悦颖 +3 位作者 万鹏 范豪 雷翔 汪荣 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期187-198,F0003,共13页
循环水养殖系统中,养殖池的进水管结构会影响养殖池内的进水状态及水体流场分布,同时影响鱼类的生长及残饵粪便等悬浮颗粒物的排出。为了探索不同进水管结构对圆形养殖池内流场分布的影响规律,确定进水管的结构参数,该研究借助于计算流... 循环水养殖系统中,养殖池的进水管结构会影响养殖池内的进水状态及水体流场分布,同时影响鱼类的生长及残饵粪便等悬浮颗粒物的排出。为了探索不同进水管结构对圆形养殖池内流场分布的影响规律,确定进水管的结构参数,该研究借助于计算流体力学软件建立了圆形养殖池的数值模型,通过仿真分析了不同进水管数量、射流角度及射流孔数量对圆形养殖池内的流场均匀性的影响,以速度分布均匀系数U50为评价指标对圆形养殖池内的流场均匀性进行评价,采用正交试验对圆形养殖池进水管结构的最佳参数进行优化;按照最优进水管结构参数构建了循环水养殖系统开展大口黑鲈养殖试验,对养殖过程中的水质变化以及大口黑鲈的生长指标变化进行检测,对养殖系统的流场及进水管最优结构参数进行验证。试验结果表明:当圆形养殖池配置3根进水管、且进水管成120°布置、单根进水管上的射流孔数量为6、进水管射流角度为45°时,圆形养殖池内的流场分布最为均匀;在0.1 m/s流速下,3组不同密度的大口黑鲈养殖池内亚硝酸盐氮的浓度小于等于0.2 mg/L、氨氮的浓度小于等于0.3 mg/L,水体的浊度值均低于0.3 NTU(nephelometric turbidity unit);3组密度养殖池内大口黑鲈样本的饵料系数最低为1.06,体质量增长率最高为161.03%,存活率最高为100%。该研究表明优化进水管结构有助于在圆形养殖池内形成均匀、稳定的流场,有利于悬浮颗粒物的排出及大口黑鲈的生长,可为循环水养殖系统进水管结构设计提供一定理论指导。 展开更多
关键词 试验 流场分布 循环水养殖 进水管结构 仿真分析
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基于IHO-Mamba-MHSA的红瓜子斑鱼养殖水温多步预测模型
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作者 徐龙琴 赫敏 +5 位作者 陈子昂 车朱泓 庞惠元 黄天佑 李红雷 刘双印 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期655-664,共10页
为了提高工厂化红瓜子斑鱼养殖水温预测精度,提出了一种基于改进河马优化算法(Improved hippopotamus optimization algorithm,IHO)、Mamba模型和多头自注意力机制(Multi-head self-attention,MHSA)相结合的工厂化红瓜子斑鱼养殖水温多... 为了提高工厂化红瓜子斑鱼养殖水温预测精度,提出了一种基于改进河马优化算法(Improved hippopotamus optimization algorithm,IHO)、Mamba模型和多头自注意力机制(Multi-head self-attention,MHSA)相结合的工厂化红瓜子斑鱼养殖水温多步预测模型(IHO-Mamba-MHSA)。为降低异常值和噪声干扰,分别采用四分位距(Interquartile range,IQR)法识别异常值和线性插值法填补缺失值,通过极端梯度提升(Extreme gradient boosting,XGBoost)进行关键因子特征筛选;为提高河马算法全局和局部搜索性能,提高其收敛速度,提出了差分变异、Levy飞行和柯西变异融合改进IHO优化多目标算法;为增强预测模型捕捉水温非线性关系、处理多步依赖性和全局信息的能力,提出Mamba模型与MHSA结合的预测模型;通过IHO优化并获得Mamba-MHSA模型组合参数,构建了IHO-Mamba-MHSA的工厂化红瓜子斑鱼养殖水温多步预测模型。将该模型对山东省莱州市某工厂化红瓜子斑鱼养殖水温进行验证,本文提出的IHO算法与遗传算法(Genetic algorithm,GA)、粒子群优化算法(Particle swarm optimization algorithm,PSO)和标准河马优化算法(Hippopotamus optimization algorithm,HO)相比,本文算法的MAE、MSE和MAPE分别最高降低33.33%、21.74%和18.37%,R^(2)最高提升4.42%,说明IHO具有较好的多参数优化性能;与LSTM、GRU、BPNN及TCN模型对比,本模型在各预测步长下均表现最佳,当步长为24时R^(2)仍高达0.888,充分表现其在单步与多步预测中的卓越性。各项实验结果表明本模型能够满足实际工厂化红瓜子斑鱼养殖水温精准预测与精细化管理的需求,为工厂化水产养殖水质调控提供参考。 展开更多
关键词 红瓜子斑鱼 工厂化水产养殖 水温多步预测 改进河马优化算法 Mamba模型
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涡旋式竖流沉降过滤器沉淀分离特性分析
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作者 管崇武 刘安东 陈石 《渔业现代化》 北大核心 2025年第5期35-43,共9页
针对传统竖流沉淀器在高水力负荷下颗粒物截留效率低、易受湍流干扰的缺陷,本研究设计了一种涡旋式竖流沉降过滤器,通过融合竖流沉淀与旋流分离原理,结合CFD-DPM耦合模拟与试验验证,系统探究其对循环水养殖系统(RAS)悬浮颗粒物的强化去... 针对传统竖流沉淀器在高水力负荷下颗粒物截留效率低、易受湍流干扰的缺陷,本研究设计了一种涡旋式竖流沉降过滤器,通过融合竖流沉淀与旋流分离原理,结合CFD-DPM耦合模拟与试验验证,系统探究其对循环水养殖系统(RAS)悬浮颗粒物的强化去除机制。数值模拟表明,涡旋结构通过离心力与重力协同作用优化流场分布,有效抑制颗粒物逃逸;对比试验中,在15 m^(3)/(m^(2)·h)水力负荷下,涡旋式过滤器对进水TSS 25 mg/L和50 mg/L的截留率分别达72.92%±7.40%和59.24%±5.15%,较传统装置提升28.6%和36.0%(P<0.05),而两者出水TSS质量浓度随流量增加的变化无显著差异(P>0.05)。研究表明,涡旋式设计可通过旋流强化机制缩短水力停留时间,显著提升高负荷工况下颗粒物截留稳定性,解决了传统装置因流速升高导致的性能衰退问题。该成果为RAS固液分离设备的优化提供了兼具高效性与工程适用性的解决方案。 展开更多
关键词 循环水养殖系统 涡旋式竖流沉降过滤器 颗粒物截留效率 水力负荷 总悬浮物去除
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HDPE浮筏式消波堤阻尼网衣消波效果水槽模拟实验研究
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作者 蔡文鸿 魏观渊 +5 位作者 林子楠 丁兰 魏盛军 张哲 潘柏霖 黄桂芳 《渔业研究》 2025年第4期476-488,共13页
[背景]浮式消波堤因消浪好、轻便、经济、环保等优点,得到了国内外专家学者的青睐。本文研究团队在此之前开发并投放于福建海域的高密度聚乙烯(HDPE)浮筏式消波堤,能在一定范围内有效削减海区波浪强度,现场测试结果表明其消波效率达-33.... [背景]浮式消波堤因消浪好、轻便、经济、环保等优点,得到了国内外专家学者的青睐。本文研究团队在此之前开发并投放于福建海域的高密度聚乙烯(HDPE)浮筏式消波堤,能在一定范围内有效削减海区波浪强度,现场测试结果表明其消波效率达-33.33%~-42.86%。[目的]为进一步优化HDPE浮筏式消波堤消波性能,并提供科学的实验依据。[方法]本文对HDPE浮筏式消波堤阻尼网衣结构部分开展水槽模拟实验,通过分析网目尺寸(2a)、网片间距(D)、网片数量(N)和网片吃水深度((d)等因素对波高及波能的影响研究阻尼网衣的消波效果。[结果]实验结果表明,阻尼网衣的网目尺寸、网片间距、网片数量和网片吃水深度均会影响其消波效果。1)网片的消波效果均随着网目尺寸的减小和网片数量的增加而增大。2)在波高(H)6 cm[波陡(H/L)=0.038,L为波长]波况下,网片间距以115.0 cm布设较1.5 cm有更好的消波效果。在波高10 cm(H/L=0.045)波况下,网目尺寸和网片数量对网片消波效果有关键的影响:当网目尺寸为1 mm且网片数量≥4时,网片间距以1.5 cm布设较115.0 cm有更好的消波效果;当网目尺寸为4 mm时,网片间距以1.5 cm布设较115.0 cm也有更好的消波效果。3)在波高6 cm(H/L=0.038)和10 cm(H/L=0.045)两种波况下,网片吃水深度越大,消波效果越好,但其对消波效果的影响在网片吃水深度与水槽水深(h)的比值(d/h)达到0.2后便趋于缓和;当网片吃水深度较小时,网片的消波效果在波高6 cm(H/L=0.038)波况下较佳;当网片吃水深度大于64 cm后,且随着d/h趋近于1.0时,网片的消波效果在波高10cm(H/L=0.045)波况下较佳。[结论]从网目尺寸、网片间距、网片数量和网片吃水深度等参数出发,结合目标海域的波况特征,在保证结构强度的前提下,优化网衣配置可以平衡消波性能和成本,从而充分发挥网片的消波潜力。 展开更多
关键词 浮筏式消波堤 阻尼网衣 消波效果 水槽模拟实验
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增设倾斜侧板的新型人工鱼礁体流场效应研究
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作者 于定勇 陈雅林 +1 位作者 李忠勤 李玉峰 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第S1期55-68,共14页
为更有效地改善和提升人工鱼礁的结构性能,本文提出了一种增设倾斜侧板的新型人工鱼礁体结构。本研究基于雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方程和可实现的k-ε湍流模型,研究了该新型人工鱼礁体在4种来流速... 为更有效地改善和提升人工鱼礁的结构性能,本文提出了一种增设倾斜侧板的新型人工鱼礁体结构。本研究基于雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方程和可实现的k-ε湍流模型,研究了该新型人工鱼礁体在4种来流速度(0.5、0.6、0.7和0.8 m/s)和6种迎流角度(0°、15°、30°、45°、60°和75°)下的流场效应,还计算了礁体在波浪作用下的受力和抗滑移安全系数,并对比了有无增设倾斜侧板的礁体周围流场变化情况。利用声学多普勒流速仪(Acoustic Doppler velocimeter,ADV)实测了迎流角度为0°时,不同来流速度下人工鱼礁体前、后共8个测点的流速,并将其与数值模拟结果对比分析。研究结果表明:数值模拟的流速值与实验模拟结果吻合较好,这说明数值模拟方法可行,结果可靠;在来流速度为0.8 m/s且增设倾斜侧板的新型人工鱼礁体的迎流角度为0°时,生成的上升流相对体积和背涡流相对体积比未增设倾斜侧板的人工鱼礁体分别提升了4.51和9.54倍;在一定范围内,单个礁体的上升流和背涡流相对体积随着来流速度的增大而增大,且当迎流角度为45°布设时,礁体流场效应最佳;当迎流角度为75°时,礁体所受最大波浪力最小,稳定性最优。该研究结果为人工鱼礁体结构设计提供了参考。 展开更多
关键词 人工鱼礁 来流速度 迎流角度 流场效应 数值模拟 稳定性 上升流 背涡流
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