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《基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的東南太平洋公海智利竹筴魚漁情預(yù)報(bào)的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的東南太平洋公海智利竹笑魚漁情預(yù)報(bào)的研究摘要根據(jù)2002年4月至2006年12月上海開創(chuàng)遠(yuǎn)洋漁業(yè)有限公司大型拖網(wǎng)加工船隊(duì)在東南太平洋的生產(chǎn)資料,以GLM模型對(duì)CPUE進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化換算;結(jié)合海水表面溫度(SeaSurfaceTemperature,SST)數(shù)據(jù),利用Matlab軟件為智利竹莢魚漁場(chǎng)建立空間分辨率為loxloBP神經(jīng)網(wǎng)漁情預(yù)報(bào)絡(luò)模型,通過(guò)對(duì)2006年內(nèi)11個(gè)月份(除2月份外)的CPUE水平的預(yù)報(bào),研究了四種預(yù)報(bào)模型結(jié)構(gòu)(6.3.1,6-6.1,6.9.1和6.13.1)的預(yù)報(bào)結(jié)果,通過(guò)比較四
2、種模型預(yù)報(bào)值與實(shí)際值的方差選擇最優(yōu)結(jié)構(gòu)的預(yù)報(bào)模型。結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為6-9.1(隱層神經(jīng)元數(shù)量為9)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較適合用作東南太平洋公海智利竹笑魚漁場(chǎng)的漁情預(yù)報(bào)模型。以最適網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),按10×lo的空間分辨率預(yù)報(bào)了2006年3.12月份東南太平洋公海智利竹笑魚漁場(chǎng)的cPUE,以MarineExplorer4.0對(duì)預(yù)報(bào)CPUE和實(shí)際CPUE值作疊圖分析。具體研究結(jié)果如下:(1)介紹了東南太平洋智利竹莢魚漁場(chǎng)環(huán)境的氣象和海況特征,及其在世界范圍產(chǎn)量的變動(dòng)情況。以智利竹笑魚課題組多年來(lái)的探捕情況和上海公司的生產(chǎn)
3、情況為基礎(chǔ),介紹了近年來(lái)捕撈智利竹炙魚的漁船設(shè)備和漁具漁法發(fā)展的基本情況,并以實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析了上海公司2002-2006年在東南太平洋智利竹煲魚的生產(chǎn)概況。研究發(fā)現(xiàn),各年年產(chǎn)量之間的波動(dòng)除受到氣候和海洋環(huán)境變化的影響外,與作業(yè)漁船的捕撈能力有著十分緊密的關(guān)系。因此,在第三章的研究中,作業(yè)漁船將作為主要的說(shuō)明變量之一在CPUE的標(biāo)準(zhǔn)化處理中得到進(jìn)一步應(yīng)用。(2)對(duì)東南太平洋智利竹莢魚漁場(chǎng)的生產(chǎn)情況展開了建立CPUE標(biāo)準(zhǔn)化模型的研究,認(rèn)為模型的建立應(yīng)包括以下四個(gè)步驟:l、處理零漁獲量;2、選擇說(shuō)明變量;3、建立CP
4、UE標(biāo)準(zhǔn)化模型;4、標(biāo)準(zhǔn)化模型的檢驗(yàn)。其中,零漁獲量數(shù)據(jù)的處理原則根據(jù)零值產(chǎn)生的原因進(jìn)行刪除或加1處理;說(shuō)明變量的選擇經(jīng)過(guò)相關(guān)性分析和共線性分析,認(rèn)為CPUE標(biāo)準(zhǔn)化模型中應(yīng)包括作業(yè)漁區(qū),年份,月份,漁船類別;在漁獲方程的基礎(chǔ)上,具體化可捕系數(shù)q的內(nèi)涵,并基于GLM方法的思想,將非線性的漁獲方程線性化,認(rèn)為線性化后方程中的常數(shù)是對(duì)應(yīng)時(shí)空范圍內(nèi)資源密度的指標(biāo):最后研究了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化模型進(jìn)行方差分析、偏回歸系數(shù)與常數(shù)項(xiàng)的檢驗(yàn)、殘差的正態(tài)性檢驗(yàn)的方法。(3)簡(jiǎn)單介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀和基本構(gòu)成。按lOxIo的空間
5、分辨率統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)月份對(duì)應(yīng)的SSTl、SSl"2,利用級(jí)差法對(duì)上述海水表面溫度數(shù)據(jù),時(shí)間和空間信息數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化后的CPUE數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。在時(shí)間序列上將數(shù)據(jù)樣本分為訓(xùn)練樣本和檢驗(yàn)(預(yù)測(cè))樣本,將年份、月份、空間信息和海水表面溫度數(shù)據(jù)作為輸入,CPUE數(shù)據(jù)作為輸出,以S型對(duì)數(shù)函數(shù)和雙曲正切S型函數(shù)分別作為隱層和輸出層的激發(fā)函數(shù),建立東南太平洋智利竹莢魚漁場(chǎng)漁情預(yù)報(bào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,對(duì)隱層神經(jīng)元數(shù)量分別為3、6、9和13進(jìn)行試驗(yàn)。(4)CPuE標(biāo)準(zhǔn)化換算的結(jié)果表明:在智利竹笑魚漁場(chǎng)內(nèi),對(duì)以中層拖網(wǎng)為作業(yè)方式的捕撈漁船CP
6、UE標(biāo)準(zhǔn)化的換算公式為:InCPUE。。砧=0.635·耳-0.601·E+o.721·M。+1.428·K-2.“l(fā)。方差分析結(jié)果的結(jié)果表明,方程包含的區(qū)域效應(yīng)、年份效應(yīng)、月份效應(yīng)和漁船效應(yīng)有效,且方程的擬合效果較好;偏回歸系數(shù)與常數(shù)項(xiàng)的檢驗(yàn)結(jié)果表明,模型具有較好預(yù)測(cè)效果;殘差的正態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示,模型對(duì)數(shù)據(jù)擬合較佳,偏差的分布呈現(xiàn)出明顯的正態(tài)分布特點(diǎn)。漁情預(yù)報(bào)的結(jié)果與最適網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明:a.除隱層神經(jīng)元數(shù)量為3的結(jié)構(gòu),其余3種結(jié)構(gòu)模型的訓(xùn)練精度均在O.002242.0.003245范圍內(nèi)。從預(yù)報(bào)結(jié)果上
7、來(lái)看,4種結(jié)構(gòu)的預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)值和實(shí)際值在數(shù)值上有略微差別,特別是在5.10月份的漁汛期,這種差距較為明顯。b.通過(guò)方差分析,認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為6-9.1的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為最適的漁情預(yù)報(bào)模型。(5)本文的三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn):運(yùn)用了GLM模型對(duì)東南太平洋智利竹莢魚的CPUE標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了研究;提出了CPUE標(biāo)準(zhǔn)化方程中的∥值是特定時(shí)空條件下魚群密度變化的指標(biāo)這個(gè)觀點(diǎn);以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),以商業(yè)性生產(chǎn)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,進(jìn)行公海智利竹笑魚漁場(chǎng)漁情預(yù)報(bào)研究的方法。本文認(rèn)為:扎為使求算的CPUE盡可能完整地描述漁場(chǎng)特征,原始數(shù)據(jù)的取用
8、范圍需要進(jìn)一步擴(kuò)大:b.GLM模型在CPUE標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用中存在著局限性,需對(duì)模型的優(yōu)化方法作進(jìn)一步研究;c.II對(duì)/.z值的合理應(yīng)用還需要進(jìn)一步研究;d.研究結(jié)果證明,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在漁情預(yù)報(bào)中的應(yīng)用是成功的,但對(duì)模型計(jì)算的優(yōu)化和模型結(jié)構(gòu)的多樣化仍需進(jìn)一步研究。e.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)漁情預(yù)報(bào)模型輸出的預(yù)報(bào)值與實(shí)際值之間存在著一定的誤差,分析原因認(rèn)為這與捕撈季節(jié)以及訓(xùn)練樣本和檢驗(yàn)