基于高精度声学图像的海洋牧场海床类型识别

S931; 人工鱼礁作为海洋牧场建设的基础生态工程,在海洋生态环境修复和渔业资源增殖方面起着重要作用.随着人工鱼礁的大量投放,海洋牧场海床逐步转变为高度异质性的底栖生境,底栖生态变化会直接影响到底栖及底层生物的栖息与繁衍.针对传统调查方法在海洋牧场中的局限性,聚焦天津海洋牧场,基于侧扫声纳后散射数据和多波束测深数据,从侧扫图像亮度、图像纹理及地形起伏度等3个维度,探索了天津海洋牧场海床类型识别、分类和面积量化的新方法.结果显示,天津海洋牧场共发现人工鱼礁、牡蛎类、淤泥类、蛤仔泥混类、牡蛎泥混类及碎贝泥混类等6种海床类型,基于声学图像特征的海床类型识别方法准确率达90％,可满足海洋牧场底栖生态研...

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Published in水产学报 Vol. 46; no. 8; pp. 1357 - 1368
Main Authors 徐晓甫, 向先全, 曾祥茜, 张博伦, 孙苗, 房恩军, 刘克奉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津市海洋牧场工程技术中心,天津 300457 01.08.2022
天津市海洋牧场工程技术中心,天津 300457%自然资源部海洋信息技术创新中心,国家海洋信息中心,天津 300171%天津市水产研究所,天津 300457
天津市水产研究所,天津 300457
自然资源部海洋信息技术创新中心,国家海洋信息中心,天津 300171
清华大学,水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084
Subjects
多波束测深仪
底栖生境
侧扫声纳
天津
牡蛎礁
海床声学分类
海洋牧场
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Summary:S931; 人工鱼礁作为海洋牧场建设的基础生态工程,在海洋生态环境修复和渔业资源增殖方面起着重要作用.随着人工鱼礁的大量投放,海洋牧场海床逐步转变为高度异质性的底栖生境,底栖生态变化会直接影响到底栖及底层生物的栖息与繁衍.针对传统调查方法在海洋牧场中的局限性,聚焦天津海洋牧场,基于侧扫声纳后散射数据和多波束测深数据,从侧扫图像亮度、图像纹理及地形起伏度等3个维度,探索了天津海洋牧场海床类型识别、分类和面积量化的新方法.结果显示,天津海洋牧场共发现人工鱼礁、牡蛎类、淤泥类、蛤仔泥混类、牡蛎泥混类及碎贝泥混类等6种海床类型,基于声学图像特征的海床类型识别方法准确率达90％,可满足海洋牧场底栖生态研究的需求;通过对比分析,天津海洋牧场本底淤泥类海床消退为58.19％,贝类海床增至7.96％,贝类资源增殖效果明显;人工鱼礁周边新生牡蛎礁0.246 km2,并伴有0.303 km2的牡蛎泥混海床待发育为牡蛎礁,海洋牧场建设对牡蛎礁具有重要的修复作用.研究表明,声学技术对传统底栖调查方法的补充与完善作用,海洋牧场对牡蛎礁的修复作用,成果可有效应用于近岸海域生境修复、贝类资源量精准评估及牡蛎礁演化机理等领域的研究.
ISSN:1000-0615
DOI:10.11964/jfc.20201012449