一种基于ai的鱼类标记和组网方法
技术领域
1.本发明涉及鱼类标记技术领域，具体涉及一种基于ai的鱼类标记和组网方法。
背景技术：
2.鱼类标志技术最初是用来研究鱼类的运动和洄游。自从1886年petersen等用标志鱼估算封闭水体鱼类种群大小和死亡率以来，该技术在鱼类种群密度死亡、补充、生长和生产力研究中得到了广泛的应用，并在鱼类种群估算、资源评估、洄游和分布等领域中成为一种重要研究手段。鱼类标记可以分为挂牌标记法、体外标记法和体内标记法，其中的挂牌标记法是最为古老的标记方法，大部分鱼类都可以使用该种标记方法；体外标记法则是通过剪鳍、烙印、化学标记的方式在鱼的体表上留下标记；体内标记法可以细分为线码标志法、被动式整合雷达标志法、档案式标志放流技术、分离式卫星标志放流牌和生物遥测法。生物遥测法主要是通过在鱼类体内植入pit电子标签，体外利用识读器识别pit电子标签所发射出来的频率信号，从而能够对目标鱼类进行标记。
3.ai是人工智能的意思，在计算机科学中，人工智能（ai）有时被称为机器智能，是由机器展示的智能，与人类和动物展示的自然智能形成对比。随着科学技术不断发展的今天，人工智能逐渐进入不同的领域，并且在每个领域中都发挥着重要的作用。但是在鱼类等水产养殖研究技术领域中，人工智能的应用与建设并不完善，我国目前尚处于传统养殖向现代化养殖的过渡阶段。
4.目前，现有的鱼类标记方法未与人工智能相结合，而且还需要在观测的水域中安装识读器，识读器在水中虽然能够更好的接收信号，但是容易受到鱼类、水流的冲击破坏，而且长时间浸泡在水中也会对识读器的外壳体腐蚀，存在进水短路的危险。
技术实现要素：
5.为此，本发明提供一种基于ai的鱼类标记和组网方法，通过将识读器安装在无人机上，利用无人机在选定的水域上面飞行以接收pit标签所发出的射频信号，并且能够利用无人机控制中心智能调节无人机的位置并能够在电子地图上自动标注、模拟出目标鱼类的移动路径，还能够自动确定监测网的位置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于ai的鱼类标记和组网方法，包括以下具体步骤：步骤一、挑选标记对象：挑选待标记的鱼类，以及选取合适该种鱼类生活的水域；步骤二、数据收集：根据所挑选出来的鱼类，针对性地收集该种鱼类在选定水域的生活习性特征，并将收集到的数据集合、建立云平台数据库；步骤三、标记前处理：s1、根据云平台数据库中的鱼类生活习性信息建立目标鱼类的活动模型，设计模拟目标鱼类在选定水域可能的移动路径，并将设计的模拟路径输入无人机的控制中心，使无人机与目标鱼类在选定水域进行同步移动；s2、将pit标签的识读器和gps安装在无人机上，并将每个pit标签所发射的频率进行标记区分，然后将pit标签与无
人机上的识读器进行配对；s3、采用75%的酒精对pit标签和注射器进行消毒处理，采用ms-222对待标记的鱼类进行麻醉处理；步骤四、pit标记植入：根据鱼类体长大小的不同，选用不同的植入方式，对于体态较长的鱼类，利用经过消毒的注射器直接将消毒后的pit标签植入鱼类的身体中，对于体态较小的鱼类，通过手术植入的方式，并进行缝合处理；步骤五、标记后的恢复：将接受标记的目标鱼类放置水池中进行饲养，每天定量向水池中投放掺杂有促进伤口愈合药物的饲料，饲养5-10天，每天观察记录目标鱼类的活性，在观察期后筛选出活性低的目标鱼类，选取活性良好的目标鱼类投放到选定水域中；步骤六、组建观测网：目标鱼类进入选定水域后，进行为期30天的监测，检测期间，无人机控制中心根据预先设计的模拟移动路径在选定水域上空进行飞行，而且无人机每隔一小时接收一下目标鱼类身体中植入的pit标签发出的射频信号，然后无人机控制中心会根据发出信号的位置自动调整无人机在水域上方的位置，使得无人机能够位于目标鱼类的正上方，然后无人机上的gps标记此时无人机所在的位置坐标，并将该位置坐标发送给无人机控制中心，无人机控制中心将接收到的位置坐标在选定水域的电子地图中进行标注，并经过30天的监测绘制出目标鱼类在选定水域的实际移动路径，然后在该实际移动路径中选取目标鱼类停留时间长的位置设定观测网，以便于后续的观察。
7.进一步地，在步骤一中，所挑选出来的鱼类表皮无伤口且活性良好，该鱼类的体长为10-25cm、体重为20-300g，根据所挑选的目标鱼类的品种的不同，可以选取不同规格的鱼类作为目标鱼类，以确保鱼类在植入pit标签后的最大活性。
8.进一步地，在步骤二中，所收集的鱼类生活习性包括栖息水层位置：不同的鱼类有着不同的栖息水层，各种鱼类，由于它们对食物的需求不同，经常栖息和活动于不同水层，例如鲢鱼、鳙鱼主要捕食浮游生物，所以经常栖息活动于浮游生物较多的水体上层；草鱼和团头鲂爱吃水草的根、茎、叶，经常栖息活动于水的中下层；鲤鱼、鲫鱼则主要取食底栖生物，通常栖息活动于水的底层；鲇鱼和黄颡鱼，不仅喜食底栖动物，而且怕光，白天钻进洞内，只有在阴天和夜间大量出游，在水底层觅食；觅食水域温度：不同的鱼类喜欢在不同温度条件的水域中进行觅食；洄游习性：鱼类在水体中作具有一定时间、范围、方向、距离的迁移称作洄游，鱼类的洄游方向和距离各有差异，有的从深海到浅海，有的从浅海到深海，有的从南向北，有的则从北向南。溯河洄游成鱼生活于海洋中，等到性成熟时便上溯到河川进行繁殖。如鲑、鳟、鲥、鲟等鱼类；逐波习性：比如在水域宽阔的池塘，一遇风天水面往往掀起较大风浪，风浪推动表层浮游生物和其他一些食物积聚于下风口处，并且这些饵物又被浪头打入水中，这一带于是成了鱼类的天然觅食场，所以鱼类也喜欢在水浪的下游进行活动；集群习性：除鲶鱼、黑鱼之外，大多数鱼类喜群居；趋氧习性：无风天气溶氧慢，波浪大则溶氧情况好，鱼会很敏感地向含氧高的水域转移；趋静习性：鱼类喜欢在安静、无噪音的环境中停留；趋光习性：光对鱼类的生活方式和习性有明显影响，同种的鱼类在不同海区对光具有不同的反应，这是环境的差异所致。
9.进一步地，在步骤三中，选用的pit标签尺寸为8-32mm，当目标鱼类体长小于250mm时选取23mm以下的pit标签进行标记，当目标鱼类体长大于250mm时选取23-32mm之间的pit标签进行标记，对于不同大小的鱼类选取不同规格的pit标签，能够最大限度的保证植入pit标签后目标鱼类的活性。
10.进一步地，在步骤三中，麻醉剂的使用剂量以将目标鱼类放入水池10s后出现眩晕、行动缓慢或是腹部朝上为准，麻醉剂用量过多会对鱼类的活性造成影响而不利于后续监测工作的开展。
11.进一步地，在步骤四中，pit标签植入的位置包括眼侧肌肉、盲侧肌肉、背部皮下肌肉以及腹腔，在植入pit标签的过程中，可以根据鱼类的品种的不同选取不同的植入位置，以确保目标鱼类在植入pit标签后的最大活性。
12.进一步地，在步骤六中，无人机每隔1小时向控制中心发送一次自己的坐标信息，当无人机连续多次发送的坐标信息都是同一位置时或者是在上一个坐标位置附近时，则说明目标鱼类在该坐标位置上停留，再结合云平台数据库中存储的目标鱼类的生活习性特征可判定目标鱼类在该坐标位置上所进行的活动。
13.本发明具有如下优点：1、本发明通过将识读器安装在无人机上，利用无人机在选定的水域上面飞行以接收pit标签所发出的射频信号，从而不必将识读器安装在水域中，与现有技术相比，能够避免鱼类和水下环境对识读器的破坏；2、本发明通过利用无人机控制中心根据无人机所接收到的pit标签发出的信号自动调节无人机的位置，以实现智能化，而且还能够在电子地图上自动标注、模拟出目标鱼类的移动路径，能够结合平台大数据库中存储的鱼类的生活习性特征自动判断出目标鱼类的活动，实现了智能分析，而且通过目标鱼类的移动轨迹还能够自动确定监测网的位置，完成监测网的组建工作，与现有技术相比，本发明能够提高鱼类标记的人工智能水平，并且还能够提高工作效率，减小工作量。
具体实施方式
14.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.本发明提供的一种基于ai的鱼类标记和组网方法，包括以下具体步骤：步骤一、挑选标记对象：挑选待标记的鱼类，该鱼类需要表皮无伤口且活性良好，该鱼类的体长为10-25cm、体重为20-300g，根据所挑选的目标鱼类的品种的不同，可以选取不同规格的鱼类作为目标鱼类，以确保鱼类在植入pit标签后的最大活性，以及选取合适该种鱼类生活的水域；步骤二、数据收集：根据所挑选出来的鱼类，针对性地收集该种鱼类在选定水域的生活习性特征，包括栖息水层位置：不同的鱼类有着不同的栖息水层，各种鱼类，由于它们对食物的需求不同，经常栖息和活动于不同水层，例如鲢鱼、鳙鱼主要捕食浮游生物，所以经常栖息活动于浮游生物较多的水体上层；草鱼和团头鲂爱吃水草的根、茎、叶，经常栖息活动于水的中下层；鲤鱼、鲫鱼则主要取食底栖生物，通常栖息活动于水的底层；鲇鱼和黄颡鱼，不仅喜食底栖动物，而且怕光，白天钻进洞内，只有在阴天和夜间大量出游，在水底层觅食；觅食水域温度：不同的鱼类喜欢在不同温度条件的水域中进行觅食；洄游习性：鱼类在水体中作具有一定时间、范围、方向、距离的迁移称作洄游，鱼类的洄游方向和距离各有
差异，有的从深海到浅海，有的从浅海到深海，有的从南向北，有的则从北向南。溯河洄游成鱼生活于海洋中，等到性成熟时便上溯到河川进行繁殖。如鲑、鳟、鲥、鲟等鱼类；逐波习性：比如在水域宽阔的池塘，一遇风天水面往往掀起较大风浪，风浪推动表层浮游生物和其他一些食物积聚于下风口处，并且这些饵物又被浪头打入水中，这一带于是成了鱼类的天然觅食场，所以鱼类也喜欢在水浪的下游进行活动；集群习性：除鲶鱼、黑鱼之外，大多数鱼类喜群居；趋氧习性：无风天气溶氧慢，波浪大则溶氧情况好，鱼会很敏感地向含氧高的水域转移；趋静习性：鱼类喜欢在安静、无噪音的环境中停留；趋光习性：光对鱼类的生活方式和习性有明显影响，同种的鱼类在不同海区对光具有不同的反应，这是环境的差异所致；并将收集到的数据集合、建立云平台数据库；步骤三、标记前处理：s1、根据云平台数据库中的鱼类生活习性信息建立目标鱼类的活动模型，设计模拟目标鱼类在选定水域可能的移动路径，并将设计的模拟路径输入无人机的控制中心，使无人机与目标鱼类在选定水域进行同步移动；s2、根据鱼类的规格到校选用合适规格的pit标签，可供选择的pit标签尺寸为8-32mm，当目标鱼类体长小于250mm时选取23mm以下的pit标签进行标记，当目标鱼类体长大于250mm时选取23-32mm之间的pit标签进行标记，对于不同大小的鱼类选取不同规格的pit标签，能够最大限度的保证植入pit标签后目标鱼类的活性；将pit标签的识读器和gps安装在无人机上，并将每个pit标签所发射的频率进行标记区分，然后将pit标签与无人机上的识读器进行配对；s3、采用75%的酒精对pit标签和注射器进行消毒处理，采用ms-222对待标记的鱼类进行麻醉处理，麻醉剂的使用剂量以将目标鱼类放入水池10s后出现眩晕、行动缓慢或是腹部朝上为准，麻醉剂用量过多会对鱼类的活性造成影响而不利于后续监测工作的开展；步骤四、pit标记植入：根据鱼类体长大小的不同，选用不同的植入方式，对于体态较长的鱼类，利用经过消毒的注射器直接将消毒后的pit标签植入鱼类的身体中，对于体态较小的鱼类，通过手术植入的方式，并进行缝合处理；pit标签植入的位置包括眼侧肌肉、盲侧肌肉、背部皮下肌肉以及腹腔，在植入pit标签的过程中，可以根据鱼类的品种的不同选取不同的植入位置，以确保目标鱼类在植入pit标签后的最大活性；步骤五、标记后的恢复：将接受标记的目标鱼类放置水池中进行饲养，每天定量向水池中投放掺杂有促进伤口愈合药物的饲料，饲养5-10天，每天观察记录目标鱼类的活性，在观察期后筛选出活性低的目标鱼类，选取活性良好的目标鱼类投放到选定水域中；步骤六、组建观测网：目标鱼类进入选定水域后，进行为期30天的监测，检测期间，无人机控制中心根据预先设计的模拟移动路径在选定水域上空进行飞行，而且无人机每隔一小时接收一下目标鱼类身体中植入的pit标签发出的射频信号，然后无人机控制中心会根据发出信号的位置自动调整无人机在水域上方的位置，使得无人机能够位于目标鱼类的正上方，然后无人机上的gps标记此时无人机所在的位置坐标，并将该位置坐标发送给无人机控制中心，无人机每隔1小时向控制中心发送一次自己的坐标信息，当无人机连续多次发送的坐标信息都是同一位置时或者是在上一个坐标位置附近时，则说明目标鱼类在该坐标位置上停留，再结合云平台数据库中存储的目标鱼类的生活习性特征可判定目标鱼类在该坐标位置上所进行的活动，无人机控制中心将接收到的位置坐标在选定水域的电子地图中进行标注，并经过30天的监测绘制出目标鱼类在选定水域的实际移动路径，然后在该实际移动路径中选取目标鱼类停留时间长的位置设定观测网，以便于后续的观察。
16.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。