中华鲟自然保护区数字化监测方法.pdf

中华鲟自然保护区数字化监测方法，涉及水生动物监测方法，需要解决数据存储标志、水下基站接收和无线传输的问题，本发明的技术方案采用声学标志、无线电标志和集成被动转发器标志对中华鲟幼鱼进行单一或多重标志，其特征是以保护区中心为基点，南北方向每间隔7km设置固定浮筒，每个浮筒上装配声纳信号接收装置，南北方向信号接收覆盖约60km宽水域；通过声纳接收装置接收，然后对数据信号进行放大处理再通过无线传输方式传送至位于陆地上的基站；在中华鲟幼鱼保护区设立4-7个环境监测站位，利用在线水质监测设备对各站位水文、气象、水质等条件进行实时监测，所得信息以无线电传输方式发回基站。本发明用于中华鲟监测。

1、  中华鲟自然保护区数字化监测方法，采用声学标志、无线电标志和集成被动转发器标志对刚进入保护区的中华鲟幼鱼进行单一或多重标志，这些标志用于鉴别标志鱼的身份，收集标志鱼所经过水域的水温、盐度、水深、标志鱼水平活动路线及活动时间等数据，并储存；其特征是以保护区中心为基点，南北方向每间隔7km设置固定浮筒，共设置浮筒4-8个，每个浮筒上装配声纳信号接收装置，南北方向信号接收覆盖约60km宽水域；当被标志鱼向海洋洄游过程中，途经任何一个浮筒4km半径范围内，接收器辨认被标志鱼的身份，并将标志上储存的数据通过声纳接收装置接收，然后对数据信号进行放大处理再通过无线传输方式传送至位于陆地上的基站进行数据分析，以获取被标志鱼的洄游路线，洄游水深，洄游时间和所经水域的温度和盐度资料；在中华鲟幼鱼保护区设立4-7个环境监测站位，利用在线水质监测设备对各站位水文、气象、水质等条件进行实时监测，所得信息以无线电传输方式发回基站。

中华鲟自然保护区数字化监测方法
技术领域：
本发明涉及一种水生动物自然保护区的数字化监测方法。
背景技术
中华鲟为我国特有江海洄游珍稀濒危鱼类，国家重点一级野生保护动物，仅分布于我国近海和长江干流，性成熟个体溯江而上由海洋到达长江中上游产卵繁殖，幼鱼顺流而下从淡水到海水中摄食肥育。长江口是中华鲟亲鱼溯河洄游和幼鱼降海洄游的唯一通道。2002年上海市人民政府成立了“上海市长江口中华鲟自然保护区”，位于崇明东滩，水域面积276平方公里。每年的5-8月，中华鲟幼鱼聚集于长江口，完成由淡水游向海水的“脱胎换骨”的生理适应性调节过程。然而，中华鲟幼鱼的生物学研究十分缺乏，尤其是在长江口的洄游机制和生理调节过程的研究几乎是空白。而这些研究工作对于建好保护区和科学地制定保护措施是十分必要的。目前对保护区的监测调查研究主要是人工采样，带回实验室后分析样品，得出相关数据，绘制一系列图表，从而实现监测目的。这种方法工作量大，时效性差，受天气条件影响多，因而存在较多的缺点。国际上鱼类的标志跟踪技术进展很快，但大多是使用单一标志法，小范围和短时间的跟踪研究。近来的新产品-脱落式卫星数据回收标志技术(Archival Pop-up Tag)，可以记录鱼类洄游行为和环境相关的大量信息，但目前这种产品性能不稳定，尤其是需要通过卫星回收数据，操作复杂，运行成本高，关键是这种产品体积太大，不适用于中华鲟幼鱼。单一的鱼类标志技术和数据传输技术已经很成熟，但针对长江口中华鲟保护区的特点和研究对象的特殊性，将这些技术作为研究手段进行组装和集成，以满足研究的需求的方法目前未见报道。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是对数据存储标志、水下基站接收和空中无线传输技术手段进行组装和集成，用于跟踪研究中华鲟幼鱼洄游路线及洄游行为。
本发明的技术方案采用声学标志(Acoustic Tag)、无线电标志(Radio Tag)和集成被动转发器标志(Passive IntegratedTransponders Tag)对刚进入保护区的中华鲟幼鱼进行单一或多重标志(置于被标志鱼体内或悬挂于体外)，这些标志用于鉴别标志鱼的身份，收集标志鱼所经过水域的水温、盐度、水深、标志鱼水平活动路线及活动时间等数据，并储存；其特征是以保护区中心为基点，南北方向每间隔7km设置固定浮筒，共设置浮筒4-8个，每个浮筒上装配声纳信号接收装置(接收范围4km半径)，南北方向信号接收覆盖约60km宽水域；当被标志鱼向海洋洄游过程中，途经任何一个浮筒4km半径范围内，接收器将会辨认被标志鱼的身份，并将标志上储存的数据通过声纳接收装置接收，然后对数据信号进行放大处理再通过无线传输方式传送至位于陆地上的基站进行数据分析，以获取被标志鱼的洄游路线，洄游水深，洄游时间和所经水域的温度和盐度资料；在中华鲟幼鱼保护区设立4-7个环境监测站位，利用在线水质监测设备对各站位水文、气象、水质等条件进行实时监测，所得信息以无线电传输方式发回基站。
本发明的优点是采用复合标志和水下声纳接收数据设备全面监控保护区和获取被标志鱼类的行为数据，获取保护区环境动态变化资料，比起卫星接收数据简单得多，且可靠程度高，稳定性大为增强。
附图说明
附图表示的是中华鲟自然保护区数字化监测方法示意图
具体实施方式
选择声学标志(Acoustic Tag)、无线电标志(Radio Tag)和集成被动转发器标志(Passive Integrated Transponders Tag)对刚进入保护区的中华鲟幼鱼进行单一或多重标志(置于被标志鱼体内或悬挂于体外)，这些标志用于鉴别中华鲟幼鱼标志鱼的身份，收集中华鲟幼鱼标志鱼3(见附图)所经过水域的水温、盐度、水深、标志鱼水平活动路线及活动时间等数据，并储存；
以保护区中心为基点，南北方向每间隔7km设置固定浮筒2(见附图)，共设置浮筒8个，每个浮筒上装配声纳信号接收装置(接收范围4km半径)，信号接收覆盖约60km宽水域；当中华鲟幼鱼被标志鱼向海洋洄游过程中，途径任何一个浮筒4km半径范围内，接收器将会辨认中华鲟幼鱼被标志鱼的身份，并将标志上储存的数据通过声纳接收装置接收，然后对数据信号进行放大处理并再通过无线传输方式传送至位于陆地上的基站1(见附图)进行数据分析，以获取中华鲟幼鱼被标志鱼的洄游路线，洄游水深，洄游时间和所经水域的温度和盐度等资料；
在中华鲟幼鱼保护区设立7个环境监测站位，利用在线水质监测设备对各站位水文、气象、水质等条件进行实时监测，所得信息以无线电传输方式发回基站，获取保护区环境动态变化资料。