[发明专利]一种不同鲸类种群间隔离程度的确定方法及系统

说明书

本发明涉及一种不同种群间隔离程度的确定方法及系统。所述方法包括：根据第i个鲸类种群的声信号集合得到第i个鲸类种群中每个声信号的频谱；根据频谱得到各声信号的参数集合；以各鲸类种群中每个声信号的参数集合作为自变量，以各鲸类种群的种群类别作为分组变量，构建费希尔判别函数组；分别将第i个鲸类种群中各声信号的参数集合输入费希尔判别函数组得到第i个鲸类种群中心点坐标；根据第i个鲸类种群的中心点坐标和第q个鲸类种群的中心点坐标，计算两中心点之间的距离，并根据距离确定两鲸类种群的隔离程度。本发明在确定种群间的隔离程度时，不会对鲸类造成任何损伤，同时不受天气条件限制。

技术领域

本发明涉及无损伤监测技术领域，特别是涉及一种鲸类种群间隔离程度的确定方法及系统。

背景技术

鲸类除了具有重要的生态价值外，还有重要的仿生价值。在我国，所有鲸类的保护等级都至少是国家二级。大多数鲸类都生活在在淡水河流生态系统和河口水域中，而这些水域的人类活动强度也是最高的，因此鲸类受到人类活动的干扰也是最严重的。研究清楚不同鲸类种群之间的种群交流程度或种群隔离程度是我们对相应的鲸类物种开展有效的保护和制定有针对性的保护对策的前提。

传统的研究鲸类不同群体间的隔离程度的方法主要有照相识别技术、分子生物学技术和卫星追踪技术。通过照相识别的手段，可以识别具有明显特征的个体，然而由于不同研究者的精力是有限的，所获得的影像数据通常局限于某些特定水域，同时照相识别技术通常只能在天气好的条件下开展，受天气、地理位置和人员等因素的限制。遗传学和分子生物学方法可用于分析不同鲸类种群在不同水域间的隔离程度，但是这取决于能否顺利地收集到足够多且足够新鲜的动物样本(而在实际情况中，这是很难做到的)。采用卫星跟踪技术可以研究鲸类的迁移路线，但是捕捉鲸类进行卫星安装过程中存在极大的动物安全隐患，并且捕捉鲸类的数量也不可能很多，造成分析结果精确度低。另外，对于小型鲸类，安装卫星记录仪在动物身上可能会对动物产生一定的负面影响。所以寻找或研发一种对鲸类无损伤的技术来研究不同鲸类种群的隔离程度对鲸类开展保护就变得十分迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种鲸类种群间隔离程度的确定方法及系统，在确定种群间的隔离程度时，不会对鲸类造成任何损伤，同时不受天气条件限制，在夜间以及雷雨等恶劣的条件仍然能够照样工作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种鲸类种群间隔离程度的确定方法，包括：

获取各鲸类种群的声信号集合，所述声信号集合包括多个声信号和所述声信号的获取年份；

根据第i个鲸类种群的声信号集合得到所述第i个鲸类种群中每个声信号的频谱；i＝1，2，…，N，N表示鲸类种群的总数量；

根据所述第i个鲸类种群中每个声信号的频谱得到所述第i个鲸类种群中各声信号的参数集合，所述参数集合包括频率参数、持续时间、拐点总数、断裂点总数和梯级结构点总数，所述频率参数包括开始时刻的频率、结束时刻的频率、最大频率、最小频率、频率范围、平均频率、在第一时间位点的频率、在第二时间位点的频率、在第三时间位点的频率；

以各鲸类种群中每个声信号的参数集合作为自变量，以各鲸类种群的种群类别作为分组变量，在统计分析软件中构建费希尔判别函数组，所述费希尔判别函数组包括多个费希尔判别函数；

分别将所述第i个鲸类种群中各声信号的参数集合输入所述费希尔判别函数组得到所述第i个鲸类种群中心点坐标；

根据所述第i个鲸类种群的中心点坐标和所述第q个鲸类种群的中心点坐标，计算所述第i个鲸类种群的中心点与所述第q个鲸类种群的中心点之间的距离，并根据所述距离确定所述第i个鲸类种群和所述第q个鲸类种群的隔离程度，q＝1，2，…，N，i≠q。

可选的，所述分别将所述第i个鲸类种群中各声信号的参数集合输入所述费希尔判别函数组得到所述第i个鲸类种群中心点坐标，具体为：