基于小波分析的多波束测深系统的构建

多波束系统的工作原理与传统的多波束回声测深仪工作原理类似,都是根据声波在水下往返传播的时间与声速的乘积得到距离,从而得到水深。不同的是多波束测深仪一般采用较宽的发射波束(8°左右)向船底垂直发射,形成多个具有不同指向角的波束,通常只发射一个波束而在接收时形成多个波束。除换能器天底波束外,外缘波束随着入射角的增加,波束在倾斜穿过水层时会发生折射,同时由于多波束沿航迹方向采用较窄的波束角而在垂直航迹方向采用较宽的覆盖角,获得整个测幅上精确的水深和位置。     

岛礁海域保护型人工鱼礁选址适宜性评价

为了提高人工鱼礁选址的有效性,实验以岛礁海域保护型人工鱼礁选址适宜性评价为例,基于多准则决策方法,结合专家系统、层次分析法、地理信息系统(GIS)空间分析对马鞍列岛海域进行了研究。通过文献综述和专家经验提取影响保护型人工鱼礁选址适宜性的主要准则(物理因素、生物因素和管理因素)和对应的次级准则(底部坡度、底质类型、海流、水深;渔获量、资源密度、幼鱼量、幼鱼扩散;与污染源距离、与航道距离、离岸距离)。通过两两比较法和层次分析法计算主要准则和次级准则的权重,结果显示,物理因素、生物因素和管理因素的权重分别为0.481、0.405、0.114。对应次级准则的权重为0.101、0.186、0.097、0.098、0.095、0.184、0.048、0.079、0.068、0.030、0.016。各准则图层叠加计算后的结果显示,马鞍列岛保护型人工鱼礁选址的适宜性具有空间异质性;海区底质类型、水深、资源密度与适宜性分布的对应分析表明,模型结果与适宜性准则的设置基本一致;高适宜性区域内已投放的人工鱼礁也表现出有效性。     

粤东柘林湾溜牛人工鱼礁建设选址生态基础评价

采用层次分析法,构建了基于生态系统效应的资源保护型人工鱼礁建设选址评价方法,通过选择水文、水质、底质和浮游生物、鱼卵仔鱼、大型底栖动物、游泳动物、初级生产力、潮间带大型底栖动物等30个海洋环境与海洋生物因子,建立了人工鱼礁建设选址生态评估模型;以柘林湾溜牛人工鱼礁区选址区域为例,对所选因子进行了春、夏、秋、冬4个季度的跟踪监测,探讨了该海区进行人工鱼 礁建设的适宜性,根据该模型计算得出各季度人工鱼礁建设选址生态基础评价指数分别为0.65、0.71、0.63、0.64,平均为 0.66,计算结果表明,该区域建礁生态基础良好,适宜选址开展人工鱼礁建设,其中生态基础最优的季节为夏季。     

辽宁大连市人工鱼礁项目实施方案通过专家评审

<正>根据大连市海洋与渔业局和大连市财政局联合下发的关于印发《大连市人工鱼礁项目实施指导意见》(大海渔资发[2016]350号)文件精神,近日,长海县海洋与渔业局组织相关专家对《大连市金砣人工鱼礁项目实施方案》进行了评审。与会专家听取了大连金砣海洋生物开发有限公司对《方案》的介绍,审阅了项目材料,经质询、审议后达成专家意见,一致认为选址合理、海域权     

基于Ransac算法的多波束点云人工鱼礁提取方法

投放人工鱼礁作为海洋牧场建设的重要环节，其投放质量评估工作日益受到重视。为实现大范围的人工鱼礁三维信息的自动识别与提取，提升人工鱼礁量化评估的质量，提出了一种基于Ransac算法的多波束点云人工鱼礁提取方法。该方法首先利用多波束声呐获取点云，在对点云进行分割、去噪等预处理后，利用Ransac算法将点云分为内外点集，内点集近似拟合为海底平面，外点集为人工鱼礁。在浙江嵊泗马鞍列岛某礁区进行了相关试验，实现了整体和单体鱼礁的提取，提取正确度达94.79%,完整度达91%,能够较好地提取鱼礁的三维形态、位置、尺寸、高度、空方等信息。研究表明，本方法可以大范围地应用于各型人工鱼礁目标投放效果的量化评估。     

关于海洋地质调查技术在海洋牧场人工鱼礁选址中应用的初步研究

人工鱼礁是人工制造并投放至海底,用于修复和优化水域生态环境的构造物,其建设成本高、技术手段复杂、工程体量大,且没有返工机会,因此,人工鱼礁投放前的选址及设计工作尤为重要。本文主要剖析了海洋地质调查技术在人工鱼礁选址工程中的应用,包括海域功能区划复合性分析、海域环境分析、地质条件分析、水动力分析等多个工作内容,并做出客观结论与未来展望。     

双岛湾海域人工鱼礁区水质状况及其季节变化特征

根据2011年夏季(8月)、秋季(11月)和2012年冬季(3月)、春季(5月)水环境调查资料,采用单因子污染指数法、营养指数法、营养状态指数法和有机污染综合指数法对威海双岛湾海域人工鱼礁区域的水质状况进行了评价.结果表明:(1)鱼礁区溶解氧、pH、无机氮、活性磷酸盐和COD污染指数均＜1.0,海水未受到上述因子的污染;(2)鱼礁区海水处于贫营养水平,水质指标季节变化不明显;(3)鱼礁区与鱼礁影响区、对照区比较,海水营养指数、营养水平和有机污染指数无显著差异,显示鱼礁短期内对水质改善作用不明显.     

波流作用下软弱底质上新型组合鱼礁的受力特性

人工鱼礁投放选址一般位于底质较硬的海区,在软弱底质上投放情况很少。本文提出了一种由底鱼礁和浮鱼礁共同组成的新型组合鱼礁,对软弱底质的海域具有良好的适应性,并对其在波浪及水流作用下的水动力受力特性进行了试验研究。根据田内准则,通过水槽物理模型试验(1∶20比尺),研究了组合鱼礁在不同波高、纯流及波流共同作用下的受力特性。结果表明与纯流、纯波条件相比,波流共同作用时有较大影响,且对于迎浪侧和背浪侧的作用效果不一样,前者增大,后者减小。     

山东近岸3处人工鱼礁区许氏平鲉生长异质性及资源评价

为探究人工鱼礁区许氏平鲉(Sebastes schlegelii)生长异质性及资源开发状况,本研究基于2017─2021年山东近海3处典型鱼礁区(长岛鱼礁区、西霞口鱼礁区和前三岛鱼礁区)的海洋环境和许氏平鲉资源调查数据,利用Bootstrap的ELEFAN方法探究了许氏平鲉的生长特征、基于变换体长渔获曲线法探究了许氏平鲉死亡特性,运用线性混合效应模型研究了许氏平鲉体长–体重关系时空异质性,基于Beverton-Holt模型和开发率探究了许氏平鲉资源利用状况。结果显示,前三岛鱼礁区许氏平鲉条件因子(a)明显高于西霞口鱼礁区和长岛鱼礁区;前三岛鱼礁区许氏平鲉渐进体长和渐进体重最大,西霞口鱼礁区次之,长岛鱼礁区最小;长岛鱼礁区总死亡系数和自然死亡系数分别为0.87和0.44,均高于西霞口鱼礁区和前三岛鱼礁区;线性混合效应模型得到参数a、b范围分别是1.48×10^–5～5.92×10^–5、2.85～3.13,相同体长条件下, 2020年春秋季前三岛鱼礁区许氏平鲉个体重最高, 2021年、2018年和2017年冬季西霞口鱼礁区个体重次之, 2019年夏...     

大连市杏树屯养殖海域人工鱼礁建设适宜性分析

人工鱼礁的投放可使海域生态群落得以重建,对海域生态环境修复和渔业资源养护起着重要作用,通过科学评价对人工鱼礁建设进行分析,可确保人工鱼礁建设项目合理可行。从自然环境和社会环境两方面考虑,选取水文、水质、沉积物、海洋生态、地质地貌和海洋功能区划等20个评价因子,建立评价标准对评价因子进行单因子适宜性评价,运用层次分析法确定各评价因子权重,构建人工鱼礁建设适宜性综合评价模型,对大连市杏树屯周边155 km²养殖海域人工鱼礁建设适宜性进行了分析。结果显示,该养殖海域最适宜人工鱼礁建设区域有2块,较适宜人工鱼礁建设区域有1块。研究表明,该养殖海域东北部和东南部综合条件良好,适宜进行人工鱼礁建设。     

青岛市崂山湾公益性人工鱼礁建设的探索与实践

人工鱼礁建设是指在自然海区营造适宜于水产经济生物生长繁殖的环境,从而吸引野生或人工放养的海洋生物定居,促进水生生态系统健康发展与海洋渔业资源的增殖与养护。青岛崂山湾公益性人工鱼礁区位于崂山湾南部海域,建设周期三年（2012年~2015年）,工程建设采用了混凝土和废旧渔船两类鱼礁体,共建设三处人工鱼礁群,每处人工鱼礁群使用海域200 hm2。项目建设期间需要采取多项安全防治和环保治理措施,后期管理工作也要同步展开。该项目建成后具有显著的生态效益、经济效益和社会效益,并将为修复海洋生态环境和渔业资源、发展生态休闲渔业、实现渔业可持续发展发挥重要的促进作用。     

规模化透水性人工鱼礁阻流效应的数值模拟

为在大尺度海洋模型中合理体现透水性人工鱼礁组合，基于海洋数值模式FVCOM（finite volume community ocean model）模拟了大陈岛拟建人工鱼礁区的水动力情况，比较了阻滞力法、实心礁法和附加底摩擦法在投礁前后的垂向流速、礁顶平面流速、水体向上输运通量和背涡流体积的差异，并根据投礁前后的流速差异，应用经验公式预测了投礁一年后底床泥沙冲淤情况。数值模拟结果表明，礁体组合迎流面产生上升流，礁体背流面流速减小，涨急时刻所形成缓流区长度在礁体组合长度20倍以上，年底床淤积厚度约0.05 m。阻滞力法以减少来流的动态功率密度来模拟礁体对水流的阻滞作用，可有效合理地实现对透水性人工鱼礁流场效应的模拟，避免了实心礁法在透水性鱼礁模拟中过高估计流场效应的问题，也没有附加底摩擦法只适用于低矮礁体的缺陷。阻滞力法可根据透水性礁体的造型、迎流面积、组合个数、布放方式和所处水层而设置各向和各水层的阻流参数，不仅适用于置底型透水性鱼礁，也适用于浮鱼礁。阻滞力法的建立、完善和应用对于今后的人工鱼礁水动力学和生态动力学研究具有重要意义。     

莱州人工鱼礁海域水质状况的变化特征

根据2010～2011年莱州人工鱼礁海域春、夏、秋、冬4个季节共8个航次的化学需氧量（COD）、无机氮（DIN）、活性磷酸盐（DIP）、总氮（TN）、总磷（TP）、有机碳（TOC）等要素的分析结果,运用N/P比值、有机污染指数A和富营养化指数E等方法,对投放人工鱼礁海域不同年份水体的质量状况进行了评价,分析了该海域水环境在人工鱼礁投放后的变化.结果表明,投礁区第2年DIN含量明显降低,而DIP含量略有上升,使得海区中的DIN/DIP值降低,由89.60降低到44.54.2011年和2010年投礁区DIN/DIP有显著性差异（P＜0.05）,而对照区无显著性差异（P＞0.05）,表明人工鱼礁对水体有改善作用;营养化指数E分析表明,调查海域水质未达到富营养化状态,处于较低营养水平,且2010年与2011年、礁区和对照区E值的平均值均相差不大,营养状况无明显差异;调查海域有机污染指数A小于0或小于1,且投礁区和对照区无明显差异,2010年与2011年也无明显差异,表明该海域未受到有机污染,水质状况良好或较好.     

南麂列岛海域两种框型人工鱼礁水动力性能试验

为改良南麂列岛海域投放的人工鱼礁礁体存在的沉陷、位移现象,试验研究了人工鱼礁水动力性能,并进行对比验证.采用水槽试验方法,对两种框型人工鱼礁模型在5种水流速度(0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 m/s)和4种迎流角(0°、15°、30°、45°)条件下的阻力进行测定,并计算阻力系数.以水槽试验所测得的阻...     

南沙群岛重要珊瑚礁水域鱼类资源数量分布

1998年3—5月和1999年5—6月．采用手钓、延绳钓和流刺网3种作业方式在南沙群岛的渚碧、南薰、东门、美济、赤瓜、永署和华阳等7座珊瑚礁水域进行了2个航次的鱼类资源调查。结果表明,7座珊瑚礁水域不同作业方式的鱼类资源相对丰盛度差别较大,其中刺网以永暑礁最高,手钓以华阳礁最高,延绳钓以南薰礁最高;同时．刺网和手钓不同水深区域鱼类资源的相对丰盛度也不相同．其中刺网以11～30m区域最高．手钓以10m以浅和51～80m区域较高;分析认为,造成礁区之间鱼类相对丰盛度差异的主要原因不是初级生产力．而是生态环境因素,主要是礁盘形态和大型海藻的数量。另外．各礁区水域的优势类群有明显不同．这主要与洞穴的大小和数量、大型海藻及珊瑚的种类和数量等生物和非生物环境有关。     

粤东柘林湾溜牛人工鱼礁建设选址生态基础评价

为研究应用侧扫声纳技术评估已建人工鱼礁工程建设质量的可行性,于2017年4月应用侧扫声纳技术对已建1年的资源保护型人工鱼礁区进行现场勘测,随机选取AR1与AR2 2种人工鱼礁各15个,通过分析软件处理侧扫声纳实测数据,可获人工鱼礁的高度、沉降量、礁体布局等状态信息。结果显示,勘测礁区AR1型礁体高度为3.74~4.76 m,平均为4.44 m,沉降率为13.52%~32.20%,平均为19.20%;AR2型礁体礁体高度为2.57~3.45 m,平均为2.85 m,沉降率为13.67%~35.75%,平均为28.66%。截至调查时间为止,2种混凝土礁体结构较完整,个别礁体倾倒,实际礁体布局与预设布局有一定偏差。2种礁体沉降度单因素方差分析结果表明,2种礁体在投放海区的抗沉降能力差异显著,AR1型礁体抗沉降能力优于AR2型礁体。     

珠江口竹洲人工鱼礁与相邻天然礁附着生物群落结构研究

2011年9月利用潜水原位采样法对竹洲人工鱼礁及附近天然岛礁上附着生物群落进行了调查。此次调查共记录附着生物68种,多属于热带一亚热带暖水种,其中优势种为网纹藤壶（Balanusreticulatus）、华美盘管虫（Hydroideselegans）和马氏珠母贝（Pinctadamartensi）。投礁6个月的礁体上附着生物种类和生物量与天然岛礁上附着生物存在显著差异,投礁12个月礁体上附着生物种类与天然岛礁上附着生物差异有减少趋势,生物量不存在显著差异。聚类分析表明竹洲礁区海域附着生物群落可划分为2个群落,投礁12个月礁体与天然岛礁同属一个群落,投礁6个月礁体附着生物为一个群落。人工鱼礁附着生物群落演替过程中改变了礁体表面空间结构,空间异质性提高,人工鱼礁附着生物群落逐步向着天然岛礁附着生物群落的方向发展。     

以数值实验为基础的米字型鱼礁布设模式差异下的流场效率

人工鱼礁投放规模是鱼礁建设的核心问题之一,其中礁体数量与布设间距不仅表征了鱼礁规模的范围和密度,而且也决定着人工鱼礁流场效率。本研究采用数值实验方法,对典型结构边长为l的米字型人工鱼礁在4种投放量(2×2、3×3、4×4和5×5)、7种布设间距(0 l、0.5 l、1.0 l、1.5 l、2.0 l、3.0 l和4.0 l)下的流场相对体积、相对高度、相对长度等流场效率特性进行比较分析。结果显示,当上升流目标流速比分别为小于0.10、0.10～0.15和大于0.15倍时,上升流流场存在协同效应的最大布设间距分别为4.0 l、3.0 l、2.0 l,背涡流目标速度比下最大间距均为3.0 l;人工鱼礁投放量越多,上升流与背涡流相对体积越大,平均相对体积增长率越低,0.5 l布设间距的上升流相对体积与鱼礁单体相对流场体积最大,1.5 l布设间距的背涡流相对体积与鱼礁单体相对流场体积最大;上升流相对高度随投放量增加以1.01倍速率增加,随布设间距增加以0.90倍速率降低,背涡流相对长度随布设间距的增加先增后降,相对长度最大值位于1.0 l处。     

波浪作用下箱网式浮鱼礁水动力特性研究

人工鱼礁可分为沉鱼礁和浮鱼礁,人工鱼礁投放是海洋牧场建设的重要工程基础。浮鱼礁主要用于诱集和保护中上层鱼类,投放受底质条件限制较小,尤其在淤泥底质的海域具有良好的适应性。浮鱼礁主体结构处于中上层位置,受波浪等动力环境影响较大,鱼礁的结构安全性和稳定性是设计和投放中需要重点关注的问题。本研究集合鱼礁集鱼、护鱼和养殖的功能,提出了一种多功能箱网式浮鱼礁结构设计,并建立了水动力数值模型,分析探讨了波高和入水深度对两种锚定形式(单锚绳和多锚绳)的浮鱼礁安全性和稳定性的影响。研究结果表明,相同条件下,单根锚绳固定形式下的锚绳受力总体约为四根锚绳固定时的锚绳受力总和,但网衣网线受力较四根锚绳固定时小。波高对单根锚绳固定的浮鱼礁最大偏转角度影响较大,但四根锚绳固定时,可以显著地降低浮鱼礁最大偏转角度,有效地提高浮鱼礁的稳定性,而且波高越大,效果越明显。波高不变的情况下,随着入水深度的增加,浮鱼礁水平最大偏移迅速减小。当浮鱼礁入水深度为波高的2倍以上时,两种固定方式下的浮鱼礁运动差别可以忽略。     

东海区资源保护型人工鱼礁生态效果评价体系的初步研究

科学评价鱼礁生态效果对后续鱼礁建设具有重要现实意义。从鱼礁生态效果产生原理出发,以鱼礁的自然特征、流场效应、水质与底质、饵料生物、鱼类与大型无脊椎动物5方面作为评价准则,建立了2个评价层次共29个评价指标的指标体系。在查阅文献和分析调查资料基础上,确定了定量评价指标的模糊隶属函数和定性指标的评判依据以作为评价指标的评价标准。运用三标度层次分析法确定了评价指标的权重。对2个代表性资源保护型鱼礁的生态效果进行了评价。评价结果与实际调查情况基本吻合。评价方法可以作为有关鱼礁生态效果评价的依据。