一种海水鱼种苗中期培育的水质监测方法

本发明属于水质监测，尤其涉及一种海水鱼种苗中期培育的水质监测方法。

背景技术：

1、在高位池塘海水种苗培育中期，由于种苗密度高，投喂量大，水体的藻类往往会由于当日光照强度大繁殖过快导致透明度减小过快。而种苗中期会由于水质环境的突然变化而应激反应过强，导致种苗大量死亡。而在日照好光照强的天气条件下，白天的正常换水常常会因为新水带入的营养盐而导致藻类繁殖过快，并且通常藻类繁殖过快后会大量死亡，造成水质恶化。因此在海水鱼种苗的中期培育过程中，水质监测显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海水鱼种苗中期培育的水质监测方法，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

2、本技术实施例提供了一种海水鱼种苗中期培育的水质监测方法，包括如下步骤：

3、根据海水鱼种苗的生长周期划分多个培育阶段，包括初期培育阶段、中期培育阶段和后期培育阶段；

4、获取中期培育阶段海水鱼种苗的生长状态和所需的营养物质；

5、根据所述生长状态和所述营养物质建立水质监测模型；

6、对中期培育阶段海水鱼种苗的生长环境进行区域划分并进行水质监测，获取水质参数；

7、对所述水质参数进行分析和处理并分别获取分析结果和处理方案；

8、根据所述分析结果建立水质预测模型并输出预测结果；

9、根据所述处理方案和所述预测结果进行水质调控；

10、获取海水鱼种苗后期培育阶段的培育方案；

11、基于所述预测结果和培育方案建立后期培育模型；

12、所述水质预测模型用于根据分析结果预测后期培育阶段的水质环境；

13、所述后期培育模型用于提供后期培育阶段海水鱼种苗生长所需的水质参数的参考值；

14、其中，所述水质参数包括水温、盐度、ph、溶解氧含量、水质化合物浓度和悬浮物浓度；

15、所述水质化合物浓度包括磷酸盐浓度、亚硝酸盐浓度和氨氮浓度。

16、优选地，所述生长周期为：从种苗孵化起至成鱼待出售为止；划分多个培育阶段，包括如下步骤：

17、获取海水鱼种苗在生长周期内的生长速率；

18、将生长周期划分为若干个时间段并记录每个时间段内鱼种苗的生长形态；

19、基于所述生长速率和生长形态形成生长曲线；

20、获取海水鱼种苗的市场需求和培育条件；

21、将生长曲线作为实际划分目标，将市场需求和培育条件作为参考划分目标，以生长形态为划分手段，将生长周期划分为多个培育阶段。

22、优选地，建立所述水质监测模型，包括如下步骤：

23、获取初期培育阶段的水质监测结果并分析得出初期水质参数和初期生长速率；

24、分析中期培育阶段鱼种苗的生长状态和所需营养物质并得出中期生长速率；

25、采用多元线性回归方法，将初期生长速率作为因变量且将初期水质参数作为自变量，建立水质监测模型；

26、将中期生长速率输入所述水质监测模型并输出中期水质参数；

27、其中，所述中期水质参数用于作为实际进行水质监测而得到的水质参数的参考数据。

28、优选地，进行区域划分，包括如下步骤：

29、对海水鱼种苗生长环境的区域进行第一次区域划分，按照立体网格的划分方式划分为若干个体积相同的子区域；

30、对若干子区域按照设定的从左到右再从上到下的顺序进行编号；

31、对若干子区域进行图像检测且获取子区域图像，并对所述子区域图像进行图像处理和特征提取，获取鱼苗分布子区域集合和非鱼苗分布子区域集合；

32、在所述鱼苗分布子区域集合中统计各子区域鱼苗的分布密度并形成鱼苗分布密度集合；

33、对所述鱼苗分布密度集合进行密度等级划分；

34、根据密度等级进行第二次区域划分，将相同密度等级的子区域进行合并形成多个体积不等的大区域。

35、优选地，进行密度等级划分以及第二次区域划分，包括如下步骤：

36、根据初期培育阶段鱼种苗的生长状态设定第一密度阈值；

37、根据中期培育阶段鱼种苗的生长状态设定第二密度阈值；

38、对所述鱼苗分布密度集合中各子区域鱼苗的分布密度进行判断，若小于第一密度阈值，则划分为低密度等级；若大于等于第一密度阈值且小于等于第二密度阈值，则划分为中密度等级；若大于第二密度阈值，则划分为高密度等级；

39、根据后期培育阶段的培育方案设定子区域合并阈值；

40、将不同密度等级的子区域进行合并，且子区域最多合并数量为所述子区域合并阈值；

41、其中，所述子区域合并阈值用于限定相同密度等级的子区域的合并数量。

42、优选地，进行水质监测，包括如下内容：

43、采用数位温度计/温度传感器进行水温检测；

44、采用盐度计/折射仪进行盐度检测；

45、采用ph计/ph传感器进行ph检测；

46、采用溶解氧仪/溶解氧传感器进行溶解氧含量检测；

47、采用氨氮传感器和亚硝酸盐传感器分别检测氨氮浓度和亚硝酸盐浓度；

48、采用浊度传感器检测悬浮物浓度。

49、优选地，采用溶解氧传感器中检测荧光寿命的方式计算溶解氧含量，其公式表示为：

50、；

51、其中，θ表示检测水体中氧浓度为时荧光信号的相位差；为荧光寿命；f为传感器调制信号的频率；

52、而荧光寿命表示为：；

53、其中，表示检测水体中氧浓度为0mg/l时的荧光强度；表示检测水体中氧浓度为饱和时的荧光强度；表示检测水体中氧浓度为0mg/l时的荧光寿命；表示溶解氧的浓度；表示荧光淬灭系数。

54、优选地，所述对所述水质参数进行分析和处理包括采用水质综合评估指数进行水质分析和评估，其公式表示如下：

55、；

56、其中，w表示水质综合评估指数；p表示生长环境评价指数；e表示水体营养状态评价指数；α表示第一评价权重；β表示第二评价权重，且α+β=1。

57、优选地，生长环境评价指数p表示为：

58、；

59、其中，表示水质参数中最大的影响指数；表示水质参数中某个影响因子的影响指数；

60、；表示某影响因子的浓度含量；表示某影响因子的评价标准；

61、水体营养状态评价指数e表示为：

62、；

63、其中，表示水体需氧量含量；表示含氮盐含量；表示含磷盐含量。

64、优选地，进行水质调控，包括如下内容：

65、通过区域内海水鱼种苗的生长状态确定最优水温范围并对测量温度进行调整；

66、根据区域内海水鱼种苗的生长速率调整饲料配给以及含盐化合物的供给；

67、通过曝气、氧气供应以及控制水体中的鱼种苗密度来调整水体中的溶解氧含量；

68、通过在水体中加入碱类物质或酸碱剂来调整水体ph值；

69、通过生物过滤器或增加水生植物来降低水体中的水质化合物浓度；

70、通过使用微孔过滤器或过滤设备来去除水体中的悬浮物。

71、本发明的有益效果为：

72、（1）本发明首先依据海水鱼种苗的生长周期将其生长过程划分为多个培育阶段，包括但不限于初期培育阶段、中期培育阶段和后期培育阶段；紧接着获取中期培育阶段海水鱼种苗的生长状态和所需的营养物质，并以此来建立水质监测模型，该模型通过分析鱼种苗在中期阶段的生长状态以及在该阶段所需要的营养物质，从而输出该阶段适于鱼种苗的最佳生长环境，同时也体现出该最佳生长环境中的各个最优水质参数；另一方面，经过对中期培育阶段海水鱼种苗的生长环境进行区域划分后，还对鱼苗当前生长环境进行水质监测并获取水质参数；紧接着对获取的水质参数进行分析和处理并分别得到分析结果和处理方案，依据分析结果建立一个用于对后期阶段的水质进行预测的水质预测模型并输出预测结果，以及依据处理方案和预测结果进行水质调控，具体为：通过对水质参数进行调整来控制海水鱼种苗的生长环境；接下来获取海水鱼种苗后期阶段的培育方案，并基于预测结果和培育方案建立一个用于对后期阶段鱼种苗的生长进行培育的后期培育模型。

73、（2）本发明通过对中期培育阶段进行水质监测和调控，还通过对后期培育阶段进行模拟和预测，从而保证海水鱼种苗能够在不同阶段得到适宜生长的环境，进而提高鱼苗的存活率和生长质量状态。