[发明专利]基于改进型ELM的海洋鱼群迁移路线预测方法及系统

权利要求书

1.一种基于改进型ELM的海洋鱼群迁移路线预测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将海洋温度历史数据作为不同预测模型的输入样本，并分别求出不同预测模型下的海洋温度初始预测值；

选取其中一种预测模型下的海洋温度初始预测值，或者选取几种预测模型下的海洋温度初始预测值的加权平均值，作为ELM的输入向量；

通过ELM的训练，输出海洋温度最终预测值β；

将海洋温度视为海洋鱼群迁移路线的主要影响因素，在所述海洋温度最终预测值β的基础上，针对改进型传统热扩散方程，并考虑鱼类在经纬度上的迁移特点，提出描述海洋鱼群迁移的迁移计算公式，从而得到初步预测的海洋鱼群迁移路线；

结合不同鱼类的种群习性，选出影响鱼类迁移的限定条件，并根据限定条件排除不符合鱼类实际生存的海洋空间，从而得到最终预测的海洋鱼群迁移路线；

其中，改进型ELM指以某一种预测模型下的海洋温度初始预测值，或者选取几种预测模型下的海洋温度初始预测值的加权平均值，作为输入向量的ELM；

改进型传统热扩散方程为：

其中，t表示温度，τ表示时刻，α表示热扩散率，(x,y,z)为热源点P在某个特定环境或者系统中的初始坐标；如果不考虑静态系统中材料特性如形变对温度分布造成的影响，则假定热量从热源点P以某个速率q以恒定速度v沿x轴发散，为确定热源点周围的温度分布，将在动态空间坐标系内建立热源点模型，热源点P在动态坐标系中的坐标由于热量发散将变为(ξ,y,z)，ξ＝x-v·τ；

根据改进型传统热扩散方程得到物体温差

其中k表示热传导系数；q表示热量从热源点发散的速率；物体温差θ即为海洋温度差θ；将海洋温度差θ视为海洋鱼群迁移路线的主要影响因素；

基于改进型传统热扩散方程，并考虑鱼类在经纬度上的迁移特点，忽略深度的影响，提出描述海洋鱼群迁移的迁移计算公式，

其中，R_c表示以热源点P为圆心的圆半径为R时的鱼群浓度；v_c为特定体积的水中鱼群密度为c时，热量从热源点P沿x轴发散的恒定速度；此时y＝0，该迁移计算公式针对海洋空间只考虑经度和纬度上的变化，也就是考虑x和z的变化，不考虑深度方向即y的变化，即只考虑鱼群在水平方向的迁移，不讨论深度温差对鱼群迁移的影响；

基于描述海洋鱼群迁移的迁移计算公式表示的在不同海洋温度差θ影响下的不同时刻τ内，流经以R为半径的球型的鱼群浓度，得到初步预测的海洋鱼群迁移路线。

2.根据权利要求1所述的基于改进型ELM的海洋鱼群迁移路线预测方法，其特征在于，限定条件包括盐度影响、光谱构成、捕食链关系、海洋噪声和水质影响。