一种高原鱼类栖息地监测识别系统

本发明涉及高原鱼类，具体而言，涉及一种高原鱼类栖息地监测识别系统。

背景技术：

1、栖息地是生物生存和繁衍的空间和环境，是指物理和生物的环境因素的总和,包括光照、温度、水流和饵料等,所有这些因素一起构成适宜于动物居住的某一特殊场所。优质的栖息地可以为生物的生存提供良好的生存环境，鱼类的胚胎发育是鱼类生活史中非常脆弱的阶段，高原裂腹鱼类产沉粘性卵，对栖息地环境变化极为敏感，在全球气候变暖背景下,高海拔区的积雪冰川融化加速，高原河流湖泊水体环境也发生相应的改变，作为雅鲁藏布江下游流域的代表性物种弧唇裂腹鱼种群资源量面临着巨大挑战，开展弧唇裂腹鱼产卵场栖息地环境监测，对弧唇裂腹鱼的适宜产卵场进行分析，为下一步开展繁育栖息地修复工作，是极其有必要的。

2、现有技术中对弧唇裂腹鱼的产卵场的分析在一定程度上可以满足当前要求，但是还存在一定的缺陷，其具体体现在以下几个层面：(1)现有技术中在对弧唇裂腹鱼的产卵场进行分析时，对河道内石头分布的关注度不高，弧唇裂腹鱼主要在河流中的砾石底质浅滩产卵，卵掉落于石缝发育，河道内石头的分布在一定程度上反映着弧唇裂腹鱼的产卵趋向，现有技术对这一层面的忽视导致分析的弧唇裂腹鱼的适宜产卵场的精确性不高，进而无法保障弧唇裂腹鱼在分析的适宜产卵场进行产卵，难以为后续对弧唇裂腹鱼的产卵场的保护提供强有力的数据支持。

3、(2)现有技术中对分析的弧唇裂腹鱼的适宜产卵场进行后续验证的分析力度不够深入，进而导致分析的弧唇裂腹鱼的适宜产卵场缺乏试验基础和验证基础，在一定程度上降低弧唇裂腹鱼的适宜产卵场分析的价值性和可靠性，从而不利于后续对弧唇裂腹鱼的产卵场保护，造成弧唇裂腹鱼的幼鱼流失，从而限制弧唇裂腹鱼的整体发展规模，降低了弧唇裂腹鱼的产卵场的保护效果。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种高原鱼类栖息地监测识别系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高原鱼类栖息地监测识别系统，包括：环境检测模块，用于对河流进行检测，进而获取各河流子区域对应的河道参数和水质参数。

3、河流形态分析模块，用于结合各河流子区域对应的河道参数分析各河流子区域对应的河道形态符合系数ηi。

4、河流水质分析模块，用于并结合各河流子区域对应的水质参数分析各河流子区域对应的河流水质符合系数ξi。

5、适宜产卵场分析模块，用于综合分析各河流子区域对应的产卵适宜系数，并据此筛选各适宜产卵河流子区域。

6、适宜产卵场验证模块，用于对各适宜产卵河流子区域进行图像检测，进而据此分析各适宜产卵河流子区域对应的验证评估系数。

7、推荐产卵场分析模块，用于依据各适宜产卵河流子区域对应的验证评估系数筛分各推荐产卵场。

8、显示终端，用于获取各推荐产卵场的编号，并将其进行显示。

9、云数据库，用于存储目标鱼类所属产卵场对应的直径范围和水深范围，存储目标鱼类在各生长周期对应的图像，并存储目标鱼类所属目标食物在各生长周期的图像。

10、进一步地，所述河道参数包括最短直径、最长直径和各布设点的水深。

11、进一步地，所述水质参数包括各检测时间点对应的透明度、温度、流速、溶解氧含量、ph值和电导率。

12、进一步地，所述分析各河流子区域对应的河道形态符合系数，其具体分析方法为：从云数据库中提取目标鱼类所属产卵场对应的直径范围和水深范围[l′,l″]。

13、从各河流子区域对应的河道参数中提取最短直径最长直径和各布设点的水深lim，其中i表示为各河流子区域的编号，i＝1,2,...,n，m表示为各布设点的编号，m＝1,2,...,l，并据此分析各河流子区域对应各布设点的水深适宜系数进而将其进行均值处理，得到各河流子区域对应的水深适宜系数ei。

14、依据目标鱼类所属产卵场对应的直径范围选取最短直径d′min和最长直径d′max，获取各河流子区域所述河道直径范围对应的长度dii，进而据此分析各河流子区域对应的河道直径适宜系数其中d″为预定义的最长直径与最短直径之间的允许误差，dk′为预定义的河流子区域的直径与产卵场对应的直径的允许误差，λ1、λ2分别为预定义的河流子区域直径范围适宜、河流子区域最大直径与最小直径偏差对应的影响权重系数。

15、获取各河流子区域对应各深度的图像，进而据此分析各河流子区域对应的石头分布适宜系数fi。

16、综合分析各河流子区域对应的河道形态符合系数其中e为自然常数，γ1、γ2、γ3分别表示为预定义的水深适宜系数、河道直径适宜系数、石头分布适宜系数对应的权值因子。

17、进一步地，所述各河流子区域对应的石头分布适宜系数，其具体分析方法为：依据各河流子区域对应各深度的图像获取其中各石头的轮廓，并获取其对应的面积sipj，其中p表示为各深度的编号，p＝1,2,...,q，j表示为各石头的编号，j＝1,2,...,k。

18、依据各河流子区域对应各深度所属各石头的面积选取石头的最大面积和石头的最小面积

19、分析各河流子区域对应的石头面积分布均匀系数其中s″为预定义的石头的最大面积与最小面积的允许误差，k、q、n分别为石头的数量、深度的数量、河流子区域的数量。

20、从各河流子区域对应各深度所属各石头中随机选取一个石头，将其作为目标石头，进而得到各河流子区域对应各深度所属的目标石头。

21、以各河流子区域对应各深度所属目标石头的轮廓中心点为原点建立坐标系，进而获取其余各石头轮廓所属中心点的坐标(xiph,yiph,ziph)，其中h表示为其余各石头的编号，h＝1,2,...,g，并据此获取各河流子区域对应各深度所属目标石头与其他各石头的距离jliph。

22、分析各河流子区域对应的石头分布位置均匀系数其中g为其余石头的数量。

23、获取各河流子区域对应的石头总数量kpi，进而综合分析各河流子区域对应的石头分布适宜系数其中χ1、χ2、χ3分别为预定义的石头数量、石头面积分布均匀、石头分布位置均匀对应的占比因子。

24、进一步地，所述分析各河流子区域对应的河流水质符合系数，其具体分析方法为：依据预定义的目标鱼类所属产卵场对应的适宜透明度范围、适宜温度范围、适宜流速、适宜溶解氧含量h′、适宜ph值p′和适宜电导率y′。

25、从各河流子区域对应的水质参数中提取各检测时间点对应的透明度、温度、流速、溶解氧含量hif、ph值pif和电导率yif，其中f表示为各检测时间点的编号，f＝1,2,...,t，进而据此分析各河流子区域对应的水质安全评估系数

26、将各河流子区域所属各检测时间点对应的透明度与目标鱼类所属产卵场对应的适宜透明度范围进行对比，若某检测时间点对应的透明度处于目标鱼类所属产卵场对应的适宜透明度范围之内，则将该检测时间点的透明度符合系数标记为q，反之，则将其标记为q′，进而统计各河流子区域对应各检测时间点对应的透明度符合系数ωi，并将该检测时间点标记为透明度适宜时间点，从而统计各河流子区域对应的各透明度适宜时间点，并统计各河流子区域对应透明度适宜时间点的数量ipi。

27、统计检测时间点的数量ip′，进而分析各河流子区域对应的透明度符合系数

28、同理分析各河流子区域对应的温度符合系数α2i和流速符合系数α3i，进而综合分析各河流子区域对应的适宜产卵评估系数

29、分析各河流子区域对应的河流水质符合系数其中δ1、δ2分别表示为预定义的水质安全评估系数、适宜产卵评估系数对应的修正因子。

30、进一步地，所述分析各河流子区域对应的产卵适宜系数，其具体计算公式为

31、进一步地，所述分析各适宜产卵河流子区域对应的验证评估系数，其具体分析方法为：基于各适宜产卵河流子区域的图像，并从中提取各物体对应的轮廓，进而得到各适宜产卵河流子区域所属各物体的轮廓，并获取其对应的面积strv，其中r表示为各适宜产卵河流子区域的编号，r＝1,2,...,w，v为各物体的编号，v＝1,2,...,u。

32、从云数据库中提取目标鱼类在各生长周期对应的图像，并从中提取目标鱼类在各生长周期对应的轮廓，并获取其对应的面积syb，其中b表示为各生长周期的编号，b＝1,2,...,d。

33、将各适宜产卵河流子区域所属各物体的轮廓与目标鱼类在各生长周期对应的轮廓进行对比，进而得到各适宜产卵河流子区域所属各物体与目标鱼类在各生长周期对应的轮廓重合面积scrvb。

34、分析各适宜产卵河流子区域所属各物体与目标鱼类在各生长周期对应的轮廓相似系数

35、依据各适宜产卵河流子区域所属各物体与目标鱼类在各生长周期对应的轮廓相似系数筛选各适宜产卵河流子区域对应的各目标鱼及其对应的目标生长周期。

36、统计各适宜产卵河流子区域对应目标鱼的总数量ilr，并统计各适宜产卵河流子区域在初始生长周期对应目标鱼的数量ar和繁殖生长周期对应目标鱼的数量gr，进而据此分析各适宜产卵河流子区域对应的一级验证评估系数其中τ1、τ2分别表示为预定义的初始生长周期所属目标鱼的数量、繁殖生长周期所属目标鱼的数量对应的比例系数。

37、从云数据库中提取目标鱼类所属目标食物在各生长周期的图像，并从中提取目标鱼类所属目标食物在各生长周期的轮廓，进而据此分析各适宜产卵河流子区域对应目标食物的丰富度θr。

38、进而据此分析各适宜产卵河流子区域对应的验证评估系数其中β1、β2分别表示为预定义的一级验证评估系数、目标食物丰富度对应的影响权重系数。

39、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：(1)本发明在环境检测模块中对河流进行检测，进而获取河流子区域的河道参数和水质参数，从而为后续河流子区域的河道形态符合系数和河流水质符合系数的分析奠定了基础。

40、(2)本发明在河流形态分析模块中通过河流子区域的直径、水深和石头分布对河道形态符合进行综合分析，进而弥补了现有技术中对对河道内石头分布的关注度不高的缺陷，从而确保河道形态符合分析的准确性，且分析维度较为多元化，从而在一定程度上提高了弧唇裂腹鱼的适宜产卵场的精确性，进而提高了弧唇裂腹鱼在分析的适宜产卵场进行产卵的概率，为后续对弧唇裂腹鱼的产卵场的保护提供强有力的数据支持。

41、(3)本发明在河流水质分析模块中通过河流子区域的水质安全和水体适宜产卵两个层面对河流水质符合进行分析，分析比较全面，进而保障了河流水质的安全性和适宜性，从而确保河流水质适宜弧唇裂腹鱼的产卵环境，为后续弧唇裂腹鱼的适宜产卵场的分析提高了强有力的数据支持。

42、(4)本发明在适宜产卵场验证模块中通过分析适宜产卵河流子区域中目标鱼的数量、目标鱼的生长周期和目标鱼所属目标食物的数量对分析的适宜产卵河流子区域进行验证，进而保障分析的弧唇裂腹鱼的适宜产卵场有足够的试验基础和验证基础，提高了弧唇裂腹鱼的适宜产卵场分析的价值性和可靠性，从而有利于后续对弧唇裂腹鱼的产卵场保护，避免弧唇裂腹鱼的幼鱼流失，从而在一定程度上扩大弧唇裂腹鱼的整体发展规模，提高了弧唇裂腹鱼的产卵场的保护效果。