水产养殖智能监测系统的数据分析

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1、Cliquez pour modifier le style du titre,Cliquez pour modifier les styles du texte du masque,Deuxime niveau,Troisime niveau,Quatrime niveau,Cinquime niveau,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,水产养殖智能监测系统的数据分析,慈溪市海洋与渔业局,前言,目前，在渔业中大力宣传倡导的“数字渔业”、“智慧渔业”等，其实质就是用现代先进的数字技术、信息技术装备传统的渔业生产以此来提高渔业的科技水平

2、。为此，我局在这方面做了一些探索和尝试。,2011年在宁波市海洋与渔业局的支持下，安装了水产养殖智能监测系统，包括2010年安装的自动温度监测系统已获得大量的气象及水质数据，通过对些数据的科学分析，总结有关指标的变化特点和规律，以期为养殖生产服务。,现将有关工作小结如下：,一、系统安装,今年安装三套由南京丹杰公司设计的水产养殖智能监测系统，该系统主要由有关气象和水质指标的监测传感器，数据采集传感器和后台服务器等三部分组成。,1.1安装地点：,东 淞浦 绿田渔场渔塘,东经 121。31，04,08,”,北纬30。10，02,47,”,西 庵东镇东海公司渔塘,东经121。13，47,19,”,北纬

3、30。18，59,66,”,中 本局自然池塘,东经121。15，32,49,”,北纬30。11，33,76,”,两点直线距离：,东西32.2Km 中东 25.1Km 中西 13.9Km,1.2,监测项目：,1.2.1气象指标：,气温（。C）、气压（hpa）、湿度（%）、风速（m/s）、风向（。）、光合有效辐射（umol/m2*s）（400700nm农作物光合作用波段）、降雨量（mm）等七项。,1.2.2水质指标：,水温（包括大棚内和大棚外池塘水温）、溶解氧（mg/l）、PH（包括表层和底层）等三项。,去年一套自动温度监测系统安装在庵东镇新江渔业合作社，监测项目主要是气温、大棚内气温、大棚内和大

4、棚外水温包括表层和深层水温,二、监测情况,今年水产养殖智能监测系统于5月30日安装，同时启用。,系统使用与监测情况：,2.1实用性：,该系统对有关气象和水质指标实测数据进行实时全程纪录，同时，可借助该系统对观察点的养殖生产实施有效的监管，并及时、准确地作出数据的统计和时间趋势变化图。无论是对生产管理，还是开展相关研究，都比较方便实用。,2.2准确性：,气象指标好于水质指标，水质指标好于溶氧、PH指标。溶氧、PH探头数据不稳定。溶氧指标是今年重点观察指标，获得的数据不理想，因此无法进行分析。气象和水温数据准确性均可。,描述性统计量,均值,标准差,N,东平,均水温,30.797,.9377,62,

5、西平,均水温,31.552,1.4028,50,局平,均水温,31.148,1.0425,62,观察三点之间的同步性，,7,、,8,月份池塘表层水温统计分析,。,通过三点之间的相关分析，池塘表层水温之间的相关系数都在,0.7,以上，呈极显著相关。,也可说明三点水温测定方面准确性与同步性可靠的。,相关性,东平,西平,局平,东平,Pearson,相关性,1,.775,*,.702,*,显著性（双侧）,.000,.000,N,62,50,62,西平,Pearson,相关性,.775,*,1,.758,*,显著性（双侧）,.000,.000,N,50,50,50,局平,Pearson,相关性,.702

6、,*,.758,*,1,显著性（双侧）,.000,.000,N,62,50,62,*.,在,.01,水平（双侧）上显著相关。,2.3相关性。,淞浦点相关系数矩阵。,风速平,气压平,气温平,湿度平,日雨量,光辐射平,表水温平,风速平,Pearson,相关性,1,-.307,*,.108,-.185,-.106,.673,*,.137,显著性（双侧）,.015,.404,.149,.413,.000,.290,N,62,62,62,62,62,62,62,气压平,Pearson,相关性,-.307,*,1,-.135,.028,-.212,-.154,.005,显著性（双侧）,.015,.296,

7、.827,.098,.233,.971,N,62,62,62,62,62,62,62,气温平,Pearson,相关性,.108,-.135,1,-.869,*,-.007,.602,*,.252,*,显著性（双侧）,.404,.296,.000,.954,.000,.048,N,62,62,62,62,62,62,62,湿度平,Pearson,相关性,-.185,.028,-.869,*,1,.199,-.607,*,-.204,显著性（双侧）,.149,.827,.000,.120,.000,.112,N,62,62,62,62,62,62,62,日雨量,Pearson,相关性,-.106,

8、-.212,-.007,.199,1,-.252,*,.144,显著性（双侧）,.413,.098,.954,.120,.048,.263,N,62,62,62,62,62,62,62,光辐射平,Pearson,相关性,.673,*,-.154,.602,*,-.607,*,-.252,*,1,.324,*,显著性（双侧）,.000,.233,.000,.000,.048,.010,N,62,62,62,62,62,62,62,表水温平,Pearson,相关性,.137,.005,.252,*,-.204,.144,.324,*,1,显著性（双侧）,.290,.971,.048,.112,.2

9、63,.010,N,62,62,62,62,62,62,62,*.,在,.01,水平（双侧）上显著相关：,光辐射与气温,0.602,，光辐射与风速,0.673,，光辐射与湿度,-0.603,；,气温与湿度,-0.607,。,*,.,在,0.05,水平（双侧）上显著相关：,光辐射与表层水温,0.324,，光辐射与降雨量,-0.252,；,气温与表层水温,0.252,；,气压与风速,-0.307,。,三、分析研究,3.1,池塘水温预测模型研究。,这是去年的研究重点，今年主要是验证。,模型1：,Y,t,=a+b,1,X,t,+b,2,Y,t-1,+,i,即为,“,自回归模型,”,。物理学意义清晰明了

10、。,模型2：,Y,t,=a+b,1,X,t,+b,2,X,t-1,+b,3,X,t-2,+b,4,X,t-3,+,i,引自生态学杂志2004、23（4）广州地区冬季鱼塘水温特征及其预测预报广东省气候与农业气象中 杜尧东等,问题：1、多重共线性问题；2、时间序列数据回归模型产生自相关问题；3、模型的适用性问题。,模型,3,：,Y,t,=a+b,1,X,t,+b,2,X,2,t,+b,3,X,3,t,+,i,引自,上海农业学报,2010,、,26,（,1,）,设施渔塘冬春季水温变化特点及其与外界气温的统计模式,上海市青浦区气象局 上海气候中心 张德林等,问题：,1,、物理学意义不清；,2,、误差太

11、大；,3,、适用性、简明性不足。,总之，模型,1,特点：物理学意义清晰明了，数理概念严谨可靠，实际应用通用性较好。,3.2,池塘溶氧预测模型研究。,这是计划今年的研究重点。溶解氧是渔业水体的一项十分重要的水质指标，溶氧状况对水质和水生生物的生长繁育均有重要影响。掌握池塘水体溶氧的变化规律，及预测预报是当前水产养殖生产中迫切需要解决的问题。但是，影响池塘溶解氧的因素非常复杂。为此，我们已做了相关资料查询和知识的储备。,根据有关资料介绍，池塘溶解氧的预测有多变量、非线性、大滞后的特点很难采用精确的数学模型对其进行定量描述。据基于模糊神经网络的池塘溶解氧预测模型（大连水产学院郭连喜等 水产学报200

12、6、4）介绍应用人工神经网络这一非线性优化工具能很好实现溶解氧的预测。但该模型的输入变量选取池塘水体温度、亚硝酸盐、氨氮值、总氮4个，我们计划采用光合有效辐射、湿度、气压、风速、水温等为输入变量，神经网络模型的输出变量为池塘溶解氧，以神经网络模型高度的非线性映射、自组织结构、高度并行处理将影响溶氧的诸多因素连接起来，对网络进行学习与联想记忆，实现对溶解氧的预测。,3.3有关生产实际情况的分析研究。,水产养殖智能监测系统的安装为深入研究气象与水质状况对养殖生产的影响提供了便利。设想从以下三方面开展分析研究：,3.3.1与发病状况的关系。,近年来，我市开展的南美白对虾疫病保险为白对虾发病情况积累了

13、大量资料，与有关气象资料结合可对气象因素与发病关系的研究，。,2011,年慈溪市南美白对虾发病报案频率曲线图,3.3.2与白对虾吃食状况的关系。,据统计分析白对虾吃食量与产量呈直线关系，吃食情况好就预示生产情况好。已布置养殖记录仔细认真的养殖户，统计吃食情况好的日期，并分析气象状况。,3.3.3天气类型的分析与分类。,科学划分生产期的天气类型，同时明确定量指标。群众谚语：“早西晚东风，早晚燥松松。”认为这种副高压控制的天气对生产有利。对生产有利的天气，太阳辐射、气压、水温、风力、风向等的指标究竟多少为好；如果这种天气多肯定是丰收年。,四、下一步打算,4.1设备要进化。,根据项目实施情况和工作计划，必需改进监测设备，增加监测点，增加必要的设备投入。,4.2,研究要深化。,按上述研究方向组织自身力量开展研究，同时希望得到大专院校、科研机构支持。,4.,3,服务要优化。,今年6月开始通过气象短信平台向养殖户发布气象及技术服务信息，但内容还欠丰富。下一步要加强与气象局的合作，不断增加信息服务内容，增强服务的针对性和有效性，为我市的水产养殖业提供优质服务。,希望,得到领导和专家的指导和支持,谢谢！,