[发明专利]水产养殖溶解氧预测方法及装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及水产养殖技术领域，尤其涉及一种水产养殖溶解氧预测方法及装置。

背景技术

中国是水产养殖大国，水产品产量和质量的保证取决于养殖水质是否适合水生生物生存。溶解氧是水生生物生存必不可少的条件，溶解氧浓度低于3mg/L时，就会引起鱼类死亡。因此，研究养殖水质溶解氧预测方法具有重要意义。

现有的预测方法有很多，主要分为两种类型：第一类是传统的预测方法，把经典数学作为理论基础，包括时间序列预测法、回归分析法、马尔科夫模型、水质模拟预测法等；第二类是基于人工智能的预测方法，包括灰色模型、人工神经网络预测法、支持向量机回归预测法等。这些预测方法均需要在采集大量的溶解氧样本的基础上进行预测，预测难度较大且预测方法复杂。

目前还没有一种预测方法可以利用少量的溶解氧样本实现对水域溶解氧的预测，因此，提供一种对小样本水质溶解氧数据进行精确预测的方法是目前业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种水产养殖溶解氧预测方法及装置。

一方面，本发明实施例提供一种水产养殖溶解氧预测方法，包括：

采集预测水域的溶解氧序列；

计算所述溶解氧序列的李雅普指数；

若所述李雅普指数大于0，则利用预设方法计算延迟时间和嵌入维数；

对所述溶解氧序列进行零均值处理，并根据所述延迟时间和嵌入维数进行重构，得到所述溶解氧序列的重构相空间；

根据所述重构相空间计算得出预测公式，并利用得到的预测公式获取溶解氧预测值。

另一方面，本发明实施例提供一种水产养殖溶解氧预测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集预测水域的溶解氧序列；

第一计算模块，用于计算所述溶解氧序列的李雅普指数；

第二计算模块，用于在所述李雅普指数大于0时，利用预设方法计算延迟时间和嵌入维数；

重构模块，用于对所述溶解氧序列进行零均值处理，并根据所述延迟时间和嵌入维数进行重构，得到所述溶解氧序列的重构相空间；

第三计算模块，用于根据所述重构相空间计算得出预测公式，并利用得到的预测公式获取溶解氧预测值。

本发明实施例提供的水产养殖溶解氧预测方法及装置，通过采集水域中的溶解氧序列，计算溶解氧序列的李雅普指数，若溶解氧序列的李雅普指数大于0则利用预设方法计算出延迟时间和嵌入维数并对溶解氧序列重构相空间，根据重构相空间计算得出预测公式，从而获取溶解氧的预测值。利用较少的数据样本实现对溶解氧数据的预测值，能够对小样本溶解氧数据进行短期精确预测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的水产养殖溶解氧预测方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的水产养殖溶解氧预测装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

图1为本发明实施例提供的水产养殖溶解氧预测方法流程示意图，如图1所示，方法包括：

步骤10、采集预测水域的溶解氧序列；

步骤20、计算所述溶解氧序列的李雅普指数；

步骤30、若所述李雅普指数大于0，则利用预设方法计算延迟时间和嵌入维数；

步骤40、对所述溶解氧序列进行零均值处理，并根据所述延迟时间和嵌入维数进行重构，得到所述溶解氧序列的重构相空间；

步骤50、根据所述重构相空间计算得出预测公式，并利用得到的预测公式获取溶解氧预测值。