[发明专利]一种鱼类间空间竞争行为关系的判断方法

说明书

本发明公开一种鱼类间空间竞争行为关系的判断方法，包括如下步骤：获取观测礁区内的海底监测视频数据信息；从所述礁区海底监测视频数据信息中鱼类间在相邻视频帧上出现的瞬时行为关系，构建概率模型；根据所述概率模型，结合数学算法，从历史数据中选择鱼类间瞬时行为关系的大概率事件；通过大概率事件的概率所对应的预设阈值范围来确定鱼类间的空间竞争行为关系。本发明通过基于礁区全天时海底监测视频数据构建鱼类空间竞争行为的概率模型，通过大概率事件统计推断鱼类间的空间竞争行为关系，辅助人们投放人工鱼礁的比例。

技术领域

本发明涉及生物监测技术领域，尤其涉及一种鱼类间空间竞争行为关系的判断方法。

背景技术

作为海洋牧场的重要组成部分，人工鱼礁会引起周围海域物理环境的变化，进而影响周围海域生态环境，通过为部分鱼类提供良好的觅食、栖息、庇护和产卵场所，最终在不同程度上实现对多种鱼类的诱集，从而对鱼类生存、繁殖和种群维持起到重要作用，有效增加礁区周围海域生物量。然而，由于经济、生态等条件限制，在海洋牧场建设中不可能无限量投放人工鱼礁。作为一种有限资源，当周围海域趋礁鱼群达到一定数量时，鱼群间势必发生激烈的种间竞争，力图压倒对方从而占据礁区有限空间以最大限度地获得自身利益。目前鱼类行为学研究主要有实验水槽法、现场观察法、渔获实验法、标志放流法、超声波影像分析五种方法，相较于传统方法，大数据下计算机视觉技术掀开了鱼类行为学研究的新篇章，提供了一种自动、非入侵且经济有效的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种鱼类间空间竞争行为关系的判断方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种鱼类间空间竞争行为关系的判断方法，包括如下步骤：获取观测礁区内的海底监测视频数据信息；通过所述礁区海底监测视频数据信息中鱼类间在相邻视频帧间出现的瞬时行为关系，构建概率模型；根据所述概率模型，结合数学算法，从历史数据中选择鱼类间瞬时行为关系的大概率事件；通过大概率事件的概率所对应的预设阈值范围来确定鱼类间的空间竞争行为关系。

优选地，所述通过所述礁区海底监测视频数据信息中鱼类间在相邻视频帧间出现的瞬时行为关系，构建概率模型，具体包括如下步骤：

步骤一：X鱼、Y鱼在某时点视频帧上的可能状态有两种：出现、未出现，设监测时段任意前后相邻的两个时点，确定两相邻时刻X鱼、Y鱼均可能表现出4种不同的行为；

步骤二：确定X鱼和Y鱼在两相邻时刻的16种可能的瞬时行为关系；

步骤三：以固定时间间隔作为统计周期，获取监测时段内X鱼和Y鱼的瞬时行为关系的出现概率，建立概率模型。

优选地，所述固定时间间隔的间隔时间不大于3秒。

优选地，所述两相邻时刻X鱼或Y鱼均可能表现出4种不同的行为：未出现、停留、离开和出现。

优选地，所述X鱼和Y鱼在两相邻时刻的16种可能的瞬时行为关系为均未出现、X鱼未出现且Y鱼停留、X鱼未出现且Y鱼离开、X鱼未出现且Y鱼出现、X鱼停留且Y鱼未出现、X鱼停留且Y鱼停留、X鱼停留且Y鱼离开、X鱼停留且Y鱼出现、X鱼离开且Y鱼未出现、X鱼离开且Y鱼停留、X鱼离开且Y鱼离开、X鱼离开且Y鱼出现、X鱼出现且Y鱼未出现、X鱼出现且Y鱼停留、X鱼出现且Y鱼离开和X鱼出现且Y鱼出现。

优选地，所述大概率事件的概率是指X鱼是否出现，Y鱼都会在礁区停留的概率；所述对应的预设阈值范围包括第一阈值范围80％-100％：说明相比X鱼，Y鱼有强烈的强恋礁性和空间竞争能力；第二阈值范围50％-79％：说明相比X鱼，Y鱼有强烈的中等恋礁性和空间竞争能力；第三阈值范围30％-49％：说明相比X鱼，Y鱼有弱恋礁性和空间竞争能力；第四阈值范围0-29％：说明相比X鱼，Y鱼有无恋礁性和空间竞争能力。