基于集成学习的大西洋热带水域大眼金枪鱼渔情预报
2021-11-03分类号:S934
【部门】上海海洋大学海洋科学学院 国家远洋渔业工程技术研究中心 中水集团远洋股份有限公司
【摘要】为了提高大西洋大眼金枪鱼渔场预报模型的准确率,本研究利用13艘中国延绳钓渔船2013—2019年的渔捞日志数据和对应的海洋环境数据(海表面风速、叶绿素a浓度、涡动能、混合层深度和0~500 m水层的垂直温度、盐度和溶解氧等),以天为时间分辨率、2°×2°为空间分辨率、以数据集的75%为训练数据建立了k最近邻(KNN)、逻辑斯蒂回归(LR)、分类与回归树(CART)、支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)和Stacking集成(STK)渔情预报模型,以25%的测试数据进行模型性能测试、比较。结果表明:(1)STK(由KNN、RF、GBDT模型集成)模型的大眼金枪鱼渔场预报性能较KNN、LR、CART、SVM、ANN、RF和GBDT模型有所提高且相对稳定,上述模型对应的准确率和ROC曲线下面积(AUC)依次分别为81.62%、0.781,79.44%、0.778,72.81%、0.685,74.84%、0.717,73.67%、0.702,67.70%、0.500,80.96%、0.780和78.13%、0.747;(2)STK模型预测的中心渔场与实际中心渔场基本吻合,主要在5°N~10°N,33°W~43°W海域附近;(3)影响大西洋大眼金枪鱼渔场分布的海洋环境因子主要有300 m水层的溶解氧、500 m水层的盐度、海面风速和混合层深度,相对重要性分别为13.24%、9.12%、9.12%和8.81%。研究表明STK模型对大西洋大眼金枪鱼渔场的预报准确率较高。
【关键词】大眼金枪鱼 延绳钓 渔情预报 集成学习 大西洋
【基金】国家重点研发项目(2020YFD0901205);; 2016年农业农村部海洋渔业资源调查与探捕项目(D-8006-16-8045)
【所属期刊栏目】水产学报
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