鱿钓船水上集鱼灯的光照度分布及钓捕效果分析

根据2003年10月在印度洋鸢乌贼渔场中鱿钓船周围某一断面水中光照度的实测数据和渔获生产统计数据,对金属卤化物灯和高压钠灯的光照度分布及其钓捕效果进行了比较分析。在120盏×2kW金属卤化物灯作用下,在距船舷3.0m的垂直断面,其水深5m内的光照度多在100lx以上,10lx的等光照度曲线在20m水层左右,0.01lx的等光照度曲线在55m水层附近。但在20盏×500W高压钠灯作用下,在距船舷3.0m的垂直断面,其海面的平均光照度为3lx左右,0.01lx的等光照度曲线在20m水层附近。以一些头足类的适宜光照度(0.01～10lx)为例,其在该照度范围内的水体体积仅为120盏×2kW金属卤化物灯作用下的1/5左右。这说明采用高压钠灯可以使鱿鱼聚集密度增大,钓捕深度变浅,从而提高渔获效率,且其平均产量比采用高压钠灯前高1～3倍。另外,研究表明大型专业鱿钓船钓捕鸢乌贼时的最适集鱼灯功率为112～160kW,鸢乌贼的最适光照度为0.01lx左右。     

水下集鱼灯在近海水体中的光场分布数值模拟

为提高水下集鱼灯光场分布计算精度，本实验采用集鱼灯光谱数据、光度分布数据和海水固有光学参数，基于蒙特卡罗模拟方法构建了新的光场传输数值模拟方法，将光束能量离散成大量光子，通过追踪光子路径计算水下集鱼灯形成的光场强度，并开展水槽实验对计算方法进行了验证。同时，提出了新的集鱼灯光场分布评价指标I_ds和A_ds。利用模型分析了海水的叶绿素a质量浓度、散射作用类型和散射相位函数HG (Henyey Greenstein)中非对称参量g的取值对水下光场分布的影响。结果显示，①叶绿素a质量浓度从1mg/m³增加到5 mg/m³,LED集鱼灯A_5m减少了72.73%,MH集鱼灯A_5m减少了72.17%;LED集鱼灯I_5m减少了66.69%,MH集鱼灯I_5m减少了53.29%。②当海水介质引起的散射类型分别为米氏散射和瑞利散射时，MH集鱼灯I_5m分别为1 058.48和1 020.5 lx,LED集鱼灯I     

300W型绿光led集鱼灯的光学特性

蒙特卡罗模拟是一种有效的计算光场分布的数值模拟方法,通过将光束离散成大量光子,追踪光子路径计算目标区域的光照强度。为准确计算集鱼灯的海面光场分布情况,以金属卤化物集鱼灯为例对蒙特卡罗模拟求解过程中的光子数取值和光子辐射模型展开分析和优化。针对光子数取值问题,通过设定不同光子数进行数值模拟,探讨光子数差异对模拟结果稳定性的影响。针对光子辐射模型问题,根据灯具光度分布数据提出光子辐射优化模型,通过实测数据进行验证。结果显示：1) 模拟光子数取值越大,模拟结果的稳定性越好;以与灯具水平距离5 m的计算点为例,当取值设为10⁸时结果的差异系数为0.07%,光子数取值继续增加至10¹⁰,则差异系数为0.05%;2) 模型优化后,模拟计算结果与实测的相对误差均值从0.051 2减少至0.045 3。此外,应用优化模型计算了渔船在实际作业环境的光场照度情况,计算结果与实测值的平均误差约为0.052 3。     

Size influences the spatial distribution and fish‐aggregating device use of five Mediterranean fish species

Abstract Fish‐aggregating devices are floating objects used worldwide to improve pelagic fishery yield. Fish‐aggregating devices use the natural attraction exerted by floating objects on juveniles and adults of both pelagic and demersal fish. In this study, it was hypothesised that fish change their degree and type of interaction with moored floating objects depending on size. This is because fishes in early life stage remain close to floating objects, using them as a shelter, but as they grow they move further away from floating objects spending their time swimming to seek food. To test this hypothesis, the spatial distribution and habitat use of five Mediterranean fish species were quantified. The results enabled the hypothesis to be accepted for all species, except Balistes carolinensis Gmelin. For this species, a shelter from predator model was applicable, but for the other species, the generalised meeting point model was more adaptable.     

基于理想自由分布理论对CPUE与渔业资源关系的探讨——以我国近海鲐灯光围网渔业为例

为提高水下集鱼灯光场分布计算精度,本实验采用集鱼灯光谱数据、光度分布数据和海水固有光学参数,基于蒙特卡罗模拟方法构建了新的光场传输数值模拟方法,将光束能量离散成大量光子,通过追踪光子路径计算水下集鱼灯形成的光场强度,并开展水槽实验对计算方法进行了验证。同时,提出了新的集鱼灯光场分布评价指标${I_{{\\rm{ds}}}}$和${A_{{\\rm{ds}}}}$。利用模型分析了海水的叶绿素a质量浓度、散射作用类型和散射相位函数HG (Henyey Greenstein)中非对称参量$g$的取值对水下光场分布的影响。结果显示,①叶绿素a质量浓度从1 mg/m³增加到5 mg/m³,LED集鱼灯${A_{5{\\rm{m}}}}$ 减少了72.73%,MH集鱼灯${A_{5{\\rm{m}}}}$减少了72.17%;LED集鱼灯${I_{5{\\rm{m}}}}$减少了66.69%,MH集鱼灯${I_{5{\\rm{m}}}}$减少了53.29%。②当海水介质引起的散射类型分别为米氏散射和瑞利散射时,MH集鱼灯${I_{5{\\rm{m}}}}$分别为1058.48和1020.5 lx, LED集鱼灯${I_{5{\\rm{m}}}}$分别为1057.96和992.42 lx。③非对称参量$g$从0.80增加到0.99,MH集鱼灯的${A_{5{\\rm{m}}}}$增加了22.05%;LED集鱼灯的${A_{5{\\rm{m}}}}$增加了23.10%;MH集鱼灯形成的${I_{5{\\rm{m}}}}$增加了16.61%;LED集鱼灯形成的${I_{5{\\rm{m}}}}$增加了14.52%。研究表明,近海水体中叶绿素a质量浓度、HG散射函数中非对称参量对集鱼灯光场分布有显著影响,散射类型对集鱼灯光场分布无显著影响。本研究提出的数值模拟方法可准确计算近海水体中集鱼灯光场分布,为渔业监管和集鱼灯合理应用提供科学依据。

     

水下LED集鱼灯灯载视频系统设计

为实时获取光诱捕捞作业时水下鱼群状态的视频信息,设计了一款水下LED集鱼灯灯载视频系统。该系统在结构设计上以水下LED集鱼灯为载体,在其内部嵌入了一套数字视频解决方案;在信号处理上利用正交频分复用技术(OFDM)对数字视频信号进行调制,以克服电力线上的杂波和电流信号固定脉冲对视频信号的干扰;在通信设计上以电力载波(PLC)方式作为视频信号传输方案。该系统设计完成后,对其信号传输性能进行了测试。结果表明,在电力线标称截面积6 mm2、长度30 m时,系统延时3 ms,丢包率0%,实际传输速率为8 000 Kbps。系统在不改变集鱼灯结构的前提下,添加了视频拍摄功能,且无需单独增设视频传输线,可作为光诱渔船上的辅助渔捞设备使用,也可拓展应用于鱼类行为实验中。     

应用Monte Carlo方法计算水上集鱼灯向下辐照度在一类海水中的分布

利用叶绿素浓度、海表风速数据及集鱼灯、渔船的相关特征参数(集鱼灯的配光曲线、波谱分布、辐射通量、集鱼灯在渔船上几何位置等),采用Monte Carlo方法构造了一个计算水上集鱼灯水下辐照度分布的模型。该模型利用叶绿素浓度数据、纯海水水光学特性及其与吸收、散射系数的关系计算波束衰减系数(包括吸收系数、散射系数),利用风速数据构造毛细波面,计算该波面对光路及菲涅耳反射的影响。该模型与传统计算方法相比,有如下优点:(1) 利用叶绿素浓度数据计算波束衰减系数,并考虑了波束衰减系数的波谱特征;(2) 能提供不同水层集鱼灯向下辐照度的光谱分布;(3) 能提供渔船阴影区向下辐照度的分布;(4) 考虑了毛细波面的影响,使集鱼灯水下辐照度的计算更合理;(5) 叶绿素浓度、风速数据可由遥感获取,使模型更易应用于实际计算。模型计算结果与实测值进行了比较,相对均方根误差为37.6%,但两者之间存在显著相关性(P<0.001),文中对模型结果进行了分析。     

鲐鱼灯光围网渔船合适作业间距的初步研究

使用点光源海面照度计算方法,对一组鲐鱼（Scomber japonicus）灯光围网渔船（主灯船、副灯船网、网船的集鱼灯总功率分别为180 kW、120 kW和40 kW）的有效光诱距离和合适作业间距进行计算。结果表明,适宜照度为0.01 lx时围网渔船的有效光诱距离为872.0 m,主灯船与副灯船之间的最小作业距离为1 650.4 m,副灯船与网船之间的最小作业距离为1 585.7 m,主灯船与网船之间的最小作业距离为1 669.7 m,2个灯光围网渔船船组间的合适作业距离为1 744.0 m;适宜照度为14.00 lx时围网渔船的有效光诱距离为138.3 m,主灯船与副灯船之间的最小作业距离为262.9 m,副灯船与网船之间的最小作业距离为249.4 m,主灯船与网船之间的最小作业距离为263.1 m,2个灯光围网渔船船组间的合适作业距离为276.6 m。     

长江重庆段干流与主要支流鱼类分布的比较分析

对长江重庆段干流与8条主要支流的鱼类组成及主要生境进行了调查,并做了对比分析。结果显示:嘉陵江、乌江、綦河、小江、大宁河与长江干流的类似性系数(AFR值)大于80%,为共同区系关系,其中嘉陵江与干流的类似性系数最高。各支流与干流鱼类组成(包括鱼类种类总数、长江上游特有、珍稀、濒危鱼类数)的共有比例各有差异,其中嘉陵江最高,五布河最低。各支流的产卵场数较干流少,但都是以粘性卵产卵场为主,漂流性卵产卵场比例很低。其中,梅溪河没有发现漂流性卵产场,而五布河内漂流性卵产场和粘性卵产场均没有发现。各主要支流洄游通道最长的是小江,为146.5 km,最短的是五布河,仅19 km。河口流量最大的是嘉陵江,为2 100 m~3/s,最小的是五布河,为7.74 m~3/s。综合比较8条支流的鱼类分布情况,嘉陵江是最适宜作为长江重庆段干流替代生境的支流。     

温台渔场3种经济鱼类体长频次分布与采样量间关系的比较

为了量化和比较温台渔场3种经济鱼类体长频次分布与实际收集的观测样本之间的关系,本研究基于收集的样本体长信息能够反映研究区域鱼种真实的体长组成信息这一假设,根据春、夏两季在温台渔场采集的3种经济鱼类(小黄鱼、银姑鱼和龙头鱼)的体长数据,利用计算机模拟方法设计了不同的样本量方案.利用均方差异值(mean square di...