[发明专利]一种基于海洋环境多属性的水产养殖空间分区方法

说明书

本发明涉及一种基于海洋环境多属性的水产养殖空间分区方法。通过水动力模拟和海上采样点参数的空间插值获取海洋区域环境要素，在获取海洋环境参数的基础上，利用空间数据挖掘算法对海域深度、平均流速、平均温度、叶绿素、无机氮等海洋参数进行划分，根据参数的相似性实现了多种参数空间聚类，最后根据参数的聚类结果进一步分区。该发明对海洋水产养殖空间采用海洋环境多参数聚类及分区具有重要的意义，不仅能为渔民及养殖公司的养殖选址提供依据，也能为政府渔业管理提供相应的决策参考。

技术领域

本发明涉及海岸带综合管理领域，特别涉及海洋水产养殖空间规划方法的技术领域，具体的说是一种基于海洋环境多属性的水产养殖空间分区方法。

背景技术

海岸带空间资源的合理开发和利用成为海岸带综合管理关注的热点，根据区域自然、经济、社会特征应用生态系统方式分区来规范海洋资源的开发活动和合理分配海洋空间，不仅可以保护生态过程和生态系统空间，维持生态系社会经济可持续发展的能力，还可以最小化当地利益冲突，获取较高的空间资源配置效率。

海域自然条件的属性分区是水产养殖生态系统类型划分的前提条件。水产养殖空间的海水环境比较复杂，海水温度、盐度、浮游生物、营养盐等参数不仅受到经纬度和季节的影响，而且受海水动力、海流等的影响，有的还受海岸线形状、水深的影响。

根据生产参数进行养殖空间分区是开展渔业生产、选址与管理的依据。渔业养殖种类生长都有一定的参数要求，例如，海带、海参、扇贝等对海水环境参数的要求并不一致。靠近陆地一侧的海区升温较快，海水流速低导致水交换不畅不适合养殖海带，流速过高超出了海带的生长条件或养殖的管理能力，如何按照海洋生态环境的相似性进行划分是海水养殖管理中亟待解决的关键技术问题之一。

目前的海域使用规划、海洋生态红线规划，目前并没有较好的技术方法进行划分，例如梁湘波设计了港口、旅游、养殖三种主要类型功能区的指标体系；借助层次分析法(AHP)计算了各个指标的权重，通过模糊综合评价法进行海洋功能分区。孙伟、陈诚等针对海岸线及海岸带的空间区划指标体系选择和方法应用，在借鉴已有区划方法的基础上,重点评价单元划分、评价指标选择与处理等技术方法,进一步的对海岸带空间功能分区。上述方面大多以海洋管理部门和研究者的定性分析为主，过分依赖于专家的主观感觉，完全基于位置和数据本身差异的定量划分不多。

现有技术中对海洋养殖空间以三维或综合多维属性的聚类分区尚未见到。

发明内容

海洋环境参数的相似性是开展养殖分区的自然环境基础，一种要素的界限可以根据要素的聚合范围进行划分，现有海域使用规划、海洋生态红线规划技术中专家经验评判比重过大，规划界限模糊，而海水环境参数的重心法系统聚类仅限于二种要素的空间聚类，基于多种要素的属性进行海域空间划分综合考虑较少。相比于现有技术，本发明提出了一种基于海洋环境多属性的水产养殖空间分区方法，方法客观且分区界限清晰。利用聚类算法对水产养殖环境参数进行挖掘，寻找空间上多种属性上的近似点，是开展海洋空间规划的基础，为分区选择养殖种类提供了基础。

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于海洋环境多属性的水产养殖空间分区方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于海洋环境多属性的水产养殖空间分区方法，包括以下步骤：

获取设定海域的海洋环境参数并针对每种参数生成点图层；

将每种参数的点图层进行处理得到栅格图层；

根据海洋环境参数得到栅格图层的网格属性平均值，并提取至网格中心点，使每个点具有多维属性；用空间聚类算法对所有网格中心点进行空间聚类，得到带分类属性的点图层；

将点图层的分类属性值赋值给网格图层中的每个网格，形成具有分类属性的网格图层；将具有分类属性的网格图层，按照其分类属性进行区域划分，使得同一分类属性的区域具有相同标记，形成设定海域的分区显示。