高山微咸湖冷水性鱼类的不投饵增殖放流决策方法和装置

本技术涉及渔业资源智能管理领域，尤其涉及一种高山微咸湖冷水性鱼类的不投饵增殖放流决策方法和装置。

背景技术：

1、高山微咸湖具有低气压、低水温、一定盐度和季节性冰封等环境特征。冰封期间，大气复氧受限，目标鱼类向越冬水域聚集，局部水体的溶解氧质量可能先于全湖平均状态达到安全下限。

2、现有的鱼类增殖放流系统通过预设放流参数确定放流数量，并按照预设放流规格和放流数量进行计数放流。该方式虽然自动化程度较高，但是不适用于高山微咸湖的季节性冰封放流场景，在该场景中，由于低气压、低水温和水体盐度共同影响水体的溶氧状态，冰层形成后大气与水体之间的气体交换受到阻碍，同时目标鱼类易向深水越冬区域聚集，使局部水体的氧气消耗与补充失衡，现有的鱼类增殖放流系统由于难以适应冰封期间局部水域氧环境的变化，容易在局部水域出现氧气不足，进而对放流鱼类的存活和越冬造成不利影响。

3、因此，亟需一种高山微咸湖冷水性鱼类的不投饵增殖放流决策方法和装置。

技术实现思路

1、本技术提供一种高山微咸湖冷水性鱼类的不投饵增殖放流决策方法和装置，解决了现有鱼类增殖放流系统存在难以适应季节性冰封期间局部水域氧环境变化、容易造成局部水域氧气不足的问题。

2、在本技术的第一方面提供了一种高山微咸湖冷水性鱼类的不投饵增殖放流决策方法，方法包括：获取目标鱼类对应的计划投放信息、目标放流场地对应的空间生态划分区域、以及目标冰封期；计划投放信息包括计划放流日、放流规格以及计划放流尾数，计划放流日早于目标冰封期的开始日；目标冰封期内设置有结算时点，并基于结算时点将目标冰封期划分为多个结算时段；获取空间生态划分区域对应的现场监测信息、每个结算时段中的氧收支参数、以及冰封期开始日的冰封初始场地饱和溶解氧浓度，并基于现场监测信息、氧收支参数以及冰封初始场地饱和溶解氧浓度确定冰封初始有效溶解氧浓度；基于冰封初始有效溶解氧浓度和氧收支参数确定各个空间生态划分区域在各结算时点对应的基准局部可利用氧质量；对计划放流日至各结算时点之间的目标鱼类的耗氧过程进行累计处理，得到单位初始放流尾数在各空间生态划分区域截至各结算时点形成的局部累积耗氧负荷；针对候选放流尾数，根据基准局部可利用氧质量以及候选放流尾数与局部累积耗氧负荷确定各区域时点组合对应的局部溶解氧安全余量；基于各区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量、局部累积耗氧负荷以及局部溶解氧安全余量，对候选放流尾数进行安全约束处理，确定能够同时满足全部区域时点组合安全要求的最大允许放流尾数；区域时点组合为各个空间生态划分区域和各个结算时点的组合；根据计划放流尾数和最大允许放流尾数确定核定放流尾数，并按照放流规格在目标放流场地投放目标鱼类，且在目标鱼类的数目达到核定放流尾数时停止投放。

3、可选地，基于现场监测信息、氧收支参数以及冰封初始场地饱和溶解氧浓度确定冰封初始有效溶解氧浓度，具体包括：在现场实测时刻获取各个空间生态划分区域对应的现场监测信息；现场实测时刻在计划放流日之前；现场监测信息包括溶解氧浓度和水体体积；采用空间生态划分区域对应的冰封初始场地环境参数达到平衡状态后对应的实测值作为冰封初始场地饱和溶解氧浓度；冰封初始场地环境参数包括冰封初始预测水温、预测盐度和湖面大气压条件；在不计入本次拟放流群体耗氧的条件下，根据现场监测信息、氧收支参数以及冰封初始场地饱和溶解氧浓度确定冰封初始有效溶解氧浓度；氧收支参数包括现场实测时刻至冰封期开始日之间的净氧输入量、沉积物耗氧量、非目标水生生物背景耗氧量以及现存目标鱼类耗氧量。

4、可选地，获取冰封初始场地饱和溶解氧浓度，具体包括：在未获取到实测值时，判断目标放流场地对应的水质组成是否满足预设适用条件；若预设适用条件为第一适用条件，则采用经盐度和湖面氧分压修正的淡水标准饱和溶解氧浓度作为冰封初始场地饱和溶解氧浓度；若预设适用条件为第二适用条件，则根据目标放流场地对应的水样经气液平衡试验标定的场地修正关系确定冰封初始场地饱和溶解氧浓度；第一适用条件为目标放流场地对应的水体主要离子组成适用于经验证的盐度修正关系；第二适用条件为目标放流场地对应的水体主要离子组成不适用于盐度修正关系。

5、可选地，基于各区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量、局部累积耗氧负荷以及局部溶解氧安全余量，对候选放流尾数进行安全约束处理，确定能够同时满足全部区域时点组合安全要求的最大允许放流尾数，具体包括：判断任意一组区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量是否小于0；若任意一组区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量小于0，则将最大允许放流尾数设置为0；若全部区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量均大于或等于0，则针对局部累积耗氧负荷大于0的各区域时点组合，将其对应的基准局部可利用氧质量与局部累积耗氧负荷的比值向下取整，得到各区域时点组合对应的允许放流尾数上限；将各允许放流尾数上限中的最小非负整数值确定为最大允许放流尾数，使最大允许放流尾数对应的全部局部溶解氧安全余量均不小于0。

6、可选地，根据计划放流尾数和最大允许放流尾数确定核定放流尾数，并根据核定放流尾数，按照放流规格投放目标鱼类，具体包括：当最大允许放流尾数不为0时，比较计划放流尾数和最大允许放流尾数的大小关系，并将计划放流尾数和最大允许放流尾数中的较小值作为核定放流尾数；按照放流规格投放目标鱼类，并在投放时采用放流计量装置对目标鱼类进行计数；当计数值到达核定放流尾数时停止投放；当最大允许放流尾数为0时，不进行目标鱼类的投放。

7、可选地，目标鱼类的耗氧过程包括单位湿重日耗氧量，构建单位湿重日耗氧量，具体包括：获取实测耗氧率数据，将实测耗氧率数据划分为建模数据和验证数据；实测耗氧率数据覆盖放流规格、预测水温以及目标湖泊盐度对应的数据范围；采用建模数据建立耗氧率关系，并采用验证数据对耗氧率关系进行验证；耗氧率关系包括回归关系、分段插值关系或查表关系；建模数据和验证数据相互独立，验证包括独立样本验证或交叉验证；基于验证后的所述耗氧率关系确定修正系数，并根据修正系数对预测耗氧率进行修正，得到单位湿重日耗氧量。

8、可选地，在目标冰封期内设置至少一个中间结算时点，具体包括：基于冰封期动态参数的预测时间序列设置中间结算时点；冰封期动态参数包括冰下水体体积、冰下净氧输入速率以及深水越冬区的空间分布系数；基于中间结算时点，从区域时点组合中识别局部低氧限制组合，并根据局部低氧限制组合对局部溶解氧安全余量进行校核。

9、在本技术的第二方面提供了一种高山微咸湖冷水性鱼类的不投饵增殖放流决策装置，装置包括放流参数确定模块、生态环境评估模块以及放流控制模块，其中，

10、放流参数确定模块，用于获取目标鱼类对应的计划投放信息、目标放流场地对应的空间生态划分区域以及目标冰封期；计划投放信息包括计划放流日、放流规格以及计划放流尾数，计划放流日早于目标冰封期的开始日；目标冰封期内设置有结算时点，并基于结算时点将目标冰封期划分为多个结算时段。

11、生态环境评估模块，用于获取空间生态划分区域对应的现场监测信息、每个结算时段中的氧收支参数、以及冰封期开始日的冰封初始场地饱和溶解氧浓度，并基于现场监测信息、氧收支参数以及冰封初始场地饱和溶解氧浓度确定冰封初始有效溶解氧浓度。

12、生态环境评估模块，用于基于冰封初始有效溶解氧浓度和氧收支参数确定各个空间生态划分区域在各结算时点对应的基准局部可利用氧质量；对计划放流日至各结算时点之间的目标鱼类的耗氧过程进行累计处理，得到单位初始放流尾数在各空间生态划分区域截至各结算时点形成的局部累积耗氧负荷；针对候选放流尾数，根据基准局部可利用氧质量以及候选放流尾数与局部累积耗氧负荷确定各区域时点组合对应的局部溶解氧安全余量。

13、放流控制模块，用于基于各区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量、局部累积耗氧负荷以及局部溶解氧安全余量，对候选放流尾数进行安全约束处理，确定能够同时满足全部区域时点组合安全要求的最大允许放流尾数；区域时点组合为各个空间生态划分区域和各个结算时点的组合。

14、放流控制模块，用于根据计划放流尾数和最大允许放流尾数确定核定放流尾数，并按照放流规格在目标放流场地投放目标鱼类，且在目标鱼类的数目达到核定放流尾数时停止投放。

15、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于与其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行如上述任意一项的方法。

16、在本技术的第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行如上述任意一项的方法。

17、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

18、1、获取计划投放信息及空间生态划分区域，确定目标冰封期；获取现场监测信息、各结算时段的氧收支参数及冰封初始场地饱和溶解氧浓度，确定冰封初始有效溶解氧浓度；确定基准局部可利用氧质量和局部累积耗氧负荷，得到区域时点组合对应的最大允许放流尾数；根据计划放流尾数确定核定放流尾数，并按放流规格投放目标鱼类，达到核定放流尾数时停止投放，从而在目标冰封期内结合局部氧环境变化对放流尾数进行动态安全约束，降低因局部水域溶解氧不足导致的目标鱼类越冬存活风险。

19、2、判断任意一组区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量是否小于0；若任意一组区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量小于0，则将最大允许放流尾数设置为0；若全部区域时点组合对应的基准局部可利用氧质量均大于或等于0，则针对局部累积耗氧负荷大于0的各区域时点组合，将其对应的基准局部可利用氧质量与局部累积耗氧负荷的比值向下取整，得到各区域时点组合对应的允许放流尾数上限；将各允许放流尾数上限中的最小非负整数值确定为最大允许放流尾数，使最大允许放流尾数对应的全部局部溶解氧安全余量均不小于0，从而根据不同区域和结算时点的局部氧环境状态确定放流尾数上限，并以最严格的区域时点组合形成放流约束，避免局部水域溶解氧不足，提高冰封期增殖放流的安全性。