庫克群島海域長鰭金槍魚棲息地綜合指數(shù)模型的比較研究.pdf

1、長鰭金槍魚(Thunnus alalunga)是世界金槍魚漁業(yè)產(chǎn)量較高的漁獲種類之一，也是我國金槍魚延繩釣漁業(yè)重點(diǎn)開發(fā)的資源之一，因此迫切需要對其進(jìn)行深入的研究，以達(dá)到高效、可持續(xù)地利用該資源。為了能更好地量化預(yù)測長鰭金槍魚資源豐度、更全面地掌握其資源分布狀況，需要使用高分辨率的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)和漁獲數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建有效預(yù)測長鰭金槍魚棲息地綜合指數(shù)的模型。由于長鰭金槍魚的資源分布與海洋環(huán)境因子之間的緊密聯(lián)系，所以將相關(guān)的環(huán)境因子納入到長鰭金槍

2、魚CPUE的預(yù)測模型及棲息地綜合指數(shù)模型的研究就顯得十分必要。
　　本文利用2014年4月庫克群島海域海洋環(huán)境數(shù)據(jù)（海表水溫、海面高度距平均值、初級生產(chǎn)力、150m水層水溫及其交互項等數(shù)據(jù)）和對應(yīng)的長鰭金槍魚漁獲數(shù)據(jù)（以天為單位的作業(yè)時間、作業(yè)位置、長鰭金槍魚漁獲尾數(shù)及每日每艘漁船的投放釣鉤的數(shù)量），應(yīng)用廣義相加模型（Generalized Additive Model，GAM）、分位數(shù)回歸模型（Quantile Regressi

3、on Model，QRM）和支持向量機(jī)（Support Vector Machine,SVM）這3種模型建立長鰭金槍魚單位捕撈努力量漁獲量(Catch Per Unit Fishing Effort,CPUE)預(yù)測模型，計算出預(yù)測CPUE，然后分別計算出這三種模型所對應(yīng)的長鰭金槍魚棲息地綜合指數(shù)（IHI），計算其與實測CPUE之間的泊松相關(guān)系數(shù)、通過符號秩(Wilcoxon)檢驗方法檢驗三種模型所得預(yù)測CPUE與實測CPUE之間是否存在

4、相關(guān)性、計算分析各分區(qū)和整個海域的IHI的算術(shù)平均值并與實測的平均CPUE進(jìn)行比較，從而比對這三種模型預(yù)測長鰭金槍魚CPUE的能力。此外，使用2014年5月相同海域同類型的20個格網(wǎng)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，將其導(dǎo)入3種模型，分別計算出相應(yīng)的預(yù)測CPUE，通過符號秩(Wilcoxon)檢驗預(yù)測CPUE與實測CPUE是否存在差異，并判斷各模型在預(yù)測長鰭金槍魚CPUE時是否適用，同時確立最優(yōu)模型。
　　結(jié)果表明：
　　1）基于三種數(shù)值模型

5、所得的長鰭金槍魚在各分區(qū)的棲息地綜合指數(shù)各不相同，其中廣義相加模型得出的模型在分區(qū)1海域預(yù)測能力最強(qiáng)，基于支持向量機(jī)的預(yù)測模型在分區(qū)3海域范圍內(nèi)預(yù)測能力最強(qiáng)，而分位數(shù)回歸得出的模型在分區(qū)2及整個海域范圍內(nèi)的預(yù)測能力最強(qiáng)。
　　2）在整個海域范圍內(nèi)，通過廣義相加模型所得長鰭金槍魚棲息地綜合指數(shù)較高的海域為10o00′S~12o30′S，157o00′W~159o30′W，通過分位數(shù)回歸模型所得長鰭金槍魚棲息地綜合指數(shù)較高的海域為10

6、o00′S~12o30′S，156o30′W~159o30′W，而基于支持向量機(jī)模型所得長鰭金槍魚棲息地綜合指數(shù)較高的海域為10o30′S~12o30′S，157o00′W~159o00′W。
　　3)把2014年5月份20個驗證格網(wǎng)內(nèi)的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)導(dǎo)入三種模型得到預(yù)測CPUE，通過符號秩(Wilcoxon)檢驗，三種預(yù)測CPUE與實測CPUE均存在一定相關(guān)性，基于分位數(shù)回歸模型建立的預(yù)測模型與實測CPUE相關(guān)性最高，支持向量機(jī)模

7、型其次，廣義相加模型的相關(guān)性則相對較弱，在分區(qū)3表現(xiàn)為非顯著相關(guān)性。
　　4）不同模型所得的影響長鰭金槍魚在各海區(qū)分布的關(guān)鍵環(huán)境因子各不相同。廣義相加模型相關(guān)性最強(qiáng)的環(huán)境因子為海面高度距平均值；分位數(shù)回歸模型則為初級生產(chǎn)力、海表水溫、海面高度距平均值及其交互項；而支持向量機(jī)得出的是海面高度距平均值和海表水溫。
　　5）不同模型特點(diǎn)各不相同。廣義相加模型適用于關(guān)鍵環(huán)境因子的篩選；分位數(shù)回歸模型預(yù)測能力在3種模型中為最佳；而基于