秋刀魚舷提網(wǎng)漁業(yè)中的照度分布模型.pdf

1、在秋刀魚舷提網(wǎng)漁業(yè)中，集魚燈和集魚燈箱具有十分重要的作用。燈箱集魚效果的好壞對漁船的漁業(yè)生產(chǎn)有著直接影響，為了合理有效地利用集魚燈燈光，優(yōu)化秋刀魚集魚燈的配置，對秋刀魚漁船集魚燈海面照度分布進行研究和建模是十分必要的，并將有益于促進我國遠洋秋刀魚漁業(yè)的的可持續(xù)發(fā)展。 本文在對秋刀魚的趨光機制、光度學(xué)的一般理論、海水光學(xué)特性、秋刀魚漁具漁法以及“滬漁910”號調(diào)查船集魚燈裝配進行研究的基礎(chǔ)上，通過燈箱照度實驗對集魚燈裝配在不同燈位

2、時的地面照度分布情況和燈箱在不同傾角時的地面照度情況進行了陸上模擬，進而在此基礎(chǔ)上根據(jù)“滬漁910”號秋刀魚漁船的燈光裝配特點，利用Matlab(Matrix Laboratory)數(shù)字仿真軟件對漁船周圍海平面的照度分布情況進行研究建模，并通過與海上調(diào)查中的實際測量值比較，對照度模型進行了修正。最終實現(xiàn)了船右舷海面三維燈光照度分布的數(shù)字仿真建模，并對燈光優(yōu)化配置提出了建議。 文章的主要研究內(nèi)容如下： (1)本文較為系統(tǒng)的

3、對秋刀魚的生物學(xué)趨光特性及其趨光機制進行了研究和分析。在對大量國內(nèi)外資料進行總結(jié)和核實的基礎(chǔ)上，得出秋刀魚具有較強的趨光性，其最佳光誘圍捕季節(jié)大致為每年秋季九至十一月，最適宜水溫為攝氏14℃至18℃。在以上條件下，秋刀魚易在水下約兩米的150 1x-600 1x光照區(qū)域形成穩(wěn)定集群。 同時，本文還基于2005年海上調(diào)查時夜晚采集的秋刀魚生物學(xué)數(shù)據(jù)，分別利用灰色關(guān)聯(lián)分析法和胃含物法對西北太平洋公海秋刀魚夏季索餌場的分布與具有晝夜垂

4、直遷移習(xí)性的浮游動物，主要是橈足類、箭蟲類的分布的關(guān)系進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)秋刀魚的平均日產(chǎn)量和日均網(wǎng)次產(chǎn)量都與橈足類、端足類、箭蟲類的分布關(guān)系非常顯著；橈足類、箭蟲類在秋刀魚胃含物樣本中的頻數(shù)也最高。 基于以上研究，基本可以認為秋刀魚的趨光反應(yīng)是多種因子在特定條件下相互作用產(chǎn)生的綜合性結(jié)果。 (2)本研究仿照“滬漁910”上燈箱裝配特點，對一組燈箱進行了陸上照度實驗，并對其光學(xué)特性進行了研究和模擬。本實驗包括兩個子實驗：

5、 一是集魚燈位于燈箱內(nèi)不同燈位時的照明效果比較實驗。在該實驗中，利用照度計測得的地面照度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了集魚燈裝配在燈箱中不同燈位(上、中、下)時地面照度公式的推導(dǎo)和討論，確定了Ev(L)=104/aL3+bL2+cl+d的照度公式模型，并利用Matlab7.0軟件分別對燈箱中三個特定燈位的照度公式進行了擬合和討論。并在此基礎(chǔ)上，利用光度學(xué)有關(guān)知識，對不同燈位狀況下的光強變化情況進行了討論。通過相對光強系數(shù)的研究，討論其與燈箱整體照

6、明特點的關(guān)系。 二是集魚燈箱不同傾角時的海平面照度分布實驗。在該實驗中，利用測到的地面照度數(shù)據(jù)，對集魚燈箱選擇不同的照明傾角(30°，45°，60°)時的地面照度分布公式進行了推導(dǎo)和討論，確定其照度公式模型為：Ev(x,y)=104/bx2+dy3+ey2+fy+g最后通過Matlab7.0軟件，采用線性規(guī)劃算法求多元回歸，確定了三個特定傾角時的地面照度公式，并對其分布情況進行了較為詳細的對比和討論。 (3)在燈箱照度研

7、究的基礎(chǔ)上，運用Matlab7.0對秋刀魚漁船周圍海平面的理論照度分布進行研究并建模。同時，計算傾角為60°時的理論照度數(shù)據(jù)，與海上調(diào)查中的實際測量值做比較，實現(xiàn)了照度模型進行修正。 在此基礎(chǔ)上，按照Fresnel法則計算海面下-0m處的照度分布，并通過對光線在海水中衰減的研究，對水面下任意點的照度模型進行了研究。 (4)根據(jù)秋刀魚的趨光集群特點，秋刀魚喜歡在水下2米的150 1x～600 1x區(qū)域形成穩(wěn)定魚群。因此本文

8、對海面下-2m處的照度分布進行了研究。通過計算，其在傾角為60°時的有效誘集面積為1708.63m2。 將燈箱間距設(shè)為未知數(shù)，求得在燈箱傾角為60°時，獲得最大海面有效誘集面積的燈箱間距為2.4133m，比實際生產(chǎn)中燈箱的間距大。因此，從優(yōu)化海面集魚效果和節(jié)能方面考慮，可適當(dāng)將間距拉大。 (5)集魚燈配置的有關(guān)研究： ①上部燈位集魚燈能夠幫助形成穩(wěn)定的光場，有利于魚群的穩(wěn)定；而下部燈位集魚燈對燈箱的遠距離誘集魚群