[发明专利]一种包含天气因素的日出日落时间测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及野生动物标志定位技术领域，特别是涉及一种包含天气因素的日出日落时间测量方法。

背景技术

标志放流(tagged releasing)最早采用于17世纪，是研究鱼类洄游和鱼类资源的一种重要方法。其做法是：在捕获的鱼类活体做上标记后放回自然水域，再通过生产船只或调查船只重捕或追踪的过程。通过对重捕鱼的统计数据来研究鱼类的洄游、分布、生长和资源等状况。此外，根据鱼类标志放流的结果还可估算鱼类种群数量变动。现在用标志方法的研究对象不再仅限于鱼类，已扩展到多种野生动物，本发明中的鱼类标志，同样可用于其他野生动物。

标志放流的方法有很多种，从采用的技术上可分为传统标志法和采用现代科技的新技术标志法。传统的标志放流是指通过切鳍、穿孔、烙印、颜料染色、体外标等方法产生肉眼可分辨的标志鱼体。对于一条鱼，传统标志法一般可以获得放流和捕获两个地址，要获得洄游路线，需要对同一种群多条鱼标志，通过不同时间的多次捕捞描绘出洄游路径。

随着科学技术的发展，特别是电子技术的迅速发展，标志放流与现代电子技术相结合产生一些新的标志技术和方法，我们统称为采用现代科技的标志放流方法。目前新技术标志法主要有生物遥感标志法、被动整合雷达法、档案式标记法和浮起式(POP-UP)卫星标志法等。

生物遥感标法是利用能够产生超声波或电磁波信号的电子装置作为标志物，利用接收装置接收到标志物发出的信号，就可以对其进行跟踪和定位。生物遥感标自身带有电源，主动发射信号，接收装置被动接收。被动整合雷达标与生物遥感标中的电磁标类似，不同之处在于被动整合雷达标自身没有电源装置，而是通过外界的励磁系统提供能量。这两种方法理论上通过跟踪船只可以获得整个的洄游路径，但由于经费和技术原因，一般是在河流的不同位置安置多组固定点侦听装置，可以得到标志鱼类到达侦听点的时间，从而获得鱼类的洄游信息。

对于大洋性鱼类，由于活动范围广阔，以上方法均难以获得很好的效果。随着科技的发展，GPS成为常用的定位方式，但由于鱼类长期生活在水下，影响了电磁波的传播，不 能通过GPS对其定位，采用声学定位范围有限，对于大洋中的洄游鱼类几乎不可能。

将微型电子仪器固定在被标志鱼体上，其上的微型传感器可以记录周围的环境参数：温度、亮度、压强等，就构成了档案式标志，给档案式标志加上自动浮起和卫星通讯装置就构成了浮起式卫星标志。电子档案式标志可以记录被标识鱼周围环境数据，还可通过压强数据获得鱼类生活的深度。利用标志上传感器获得的亮度数据，通过一定的算法可以得到其位置。其原理是：由地理学知识可知，以格林威治标准时间计时，某地的正午时间由其经度决定，昼长则由其纬度决定(春分、秋分日除外)，这样只要电子标志上能够记录当地正午时间和昼长，就可以计算出当地位置。精确的时间对于现代科技而言不难，现在的石英晶振可以达到1PPM的精度，问题是如何精确确定当地正午时间？在地面上可以根据影子的方向和长度判断，在小型的鱼类标志上却不容易。地理学上的昼长是指从日出到日落的时间，如果日出时间和日落时间能确定，则正午时间在二者的中间点，昼长为二者之间的时长。因此，确定正午时间和昼长的问题就转化为精确确定日出和日落时间的问题。目前，在基于亮度反演地理位置的算法中，其定位精度主要取决于正午时间和昼长的精度，因而，日出日落时间计算的精度是提高基于亮度定位方法精度的关键。

目前采用的方法是对环境亮度进行记录，通过分析时间序列的环境亮度数据得到日出和日落时间。日出时间定义为太阳仰角为0度的时间，一般太阳仰角在－5度(此时太阳在地平线以下)时已经开始变亮，到日出后一段时间内亮度一直在增大，所以黎明亮度是渐变的(黄昏时的亮度变化与黎明时类似，但是减弱的)。从亮度变化直接界定日出日落时间精度不高，因而，界定的正午时间和昼长也不准确。