本發明公開了一種利用多尺度環境特征的漁場預報方法，包括如下步驟：1)對目標區域的原始海洋環境遙感數據進行預處理；2)基于預處理后的海洋環境遙感數據構建多尺度環境特征數據集；3)根據漁業生產數據，計算單位捕撈努力量漁獲量CPUE，并根據CPUE分布設定閾值，生成漁場樣本標簽；4)在多尺度環境特征數據集中檢索臨近或滿足閾值的海洋環境遙感數據，建立多時空尺度漁場海洋環境特征樣本集；5)根據多時空尺度漁場海洋環境特征樣本集進行漁場預報，獲得漁場概率預報結果。本發明通過建立多維海洋環境特征空間到海洋漁場特征空間的有效映射，使得映射關系可以更穩健更全面的反映海洋漁場分布規律，提高了漁場預報的準確性。

技術領域

本發明涉及海洋漁場預報領域，具體地說，特別涉及到一種利用多尺度環境特征的漁場預報方法。

背景技術

向從事海洋捕撈生產的漁民或漁業船隊提供海洋漁業資源的豐度分布和海洋水文氣象等海洋環境信息，可以有效減少海上尋魚時間，節約燃料及降低勞動成本，提高捕撈效率，具有顯著的經濟價值和社會效益。現有的技術集中在以整個作業漁區為對象，采用固定格網大小的單一分辨率海洋環境參數和漁業生產數據，通過傳統統計學習模型進行海洋環境分析和漁場預報。

海洋漁場的分布和變化是與不同時間和空間尺度的多種海洋環境因子密切相關的。根據海洋環境參數進行海洋漁場預報，實質是建立多維海洋環境特征空間到海洋漁場特征空間的一個映射。映射關系的建立是否可以準確反映漁場特征的分布，是海洋漁場預報方法研究的關鍵問題。海洋現象包含著大量的柔性信息，表現出模糊性、復雜性和不精確性，若忽略時空數據的時空特性，用傳統數理統計的相關分析和回歸分析進行處理，存在是否滿足傳統數理統計前提條件的問題。同時，忽略時空特性或現象間的時空關系，存在可能造成分析結果的不可靠等問題。海洋漁場分布受到不同時空尺度的多種海洋環境因子的影響。采用固定格網大小的少數幾種單一時空分辨率海洋環境參數建立的映射模型，只能反映海洋漁場分布特征的部分空間子集，對其未覆蓋到的漁場特征空間區域，并不能實現有效預報。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種利用多尺度環境特征的漁場預報方法，以解決上述問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種利用多尺度環境特征的漁場預報方法，包括如下步驟：

(1)原始海洋環境遙感數據預處理

將衛星遙感技術得到的海表多環境要素進行預處理，據按照感興趣區域的經緯度范圍進行裁切，得到感興趣區域環境數據子集。由于衛星遙感反演數據受到天氣條件云遮擋等因素的影響，導致在不同時段和地理位置處會有數值缺失，因此，還需基于鄰域相關性對缺失值進行插值補值。

(2)構建多尺度環境特征數據集

根據漁業作業特點，利用3天平均、8天平均、4km分辨率、9km分辨率等原始數據進行重采樣，得到0.1度、0.25度、0.5度分辨率的特征數據，同時利用同源或異源的其他不同時空尺度的環境數據，組合構建多時空尺度數據集。

(3)計算單位捕撈努力量漁獲量

根據漁業捕撈生產記錄數據，計算單位捕撈努力量漁獲量。

CPUE＝漁獲產量/捕撈努力量

根據CPUE分布設定閾值，生成漁場樣本標簽。

(4)漁業生產數據與海洋遙感環境數據的時空匹配，建立多時空尺度漁場海洋環境特征樣本集；

根據漁業生產數據的時間和經緯度，搜索不同尺度上的空間及時間距離滿足臨近閾值的海洋環境數據，作為樣本匹配的多尺度環境特征，形成多尺度漁場海洋環境特征樣本數據集。

(5)利用多尺度漁場海洋環境特征開展漁場預報