毕业论文-海州湾及其邻近海域鱼卵仔稚鱼基于物种探测数的采样设计优化
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致谢：
中国海洋大学 渔业生态系统监测与评估实验室 海州湾渔业生态系统教育部野外科学观测研究站
任一平 教 授 薛 莹 教授 徐宾铎 副教授 张崇良 副教授 纪毓鹏 实验师
谢 谢！ 敬请批评指正
REE
R
Y estimated i
Y true 2 / R
i 1
Y true
100%
（3）相对偏差（RB）：
R
Y estimated i
/R
Y true
RB i 1
Y true
100%
8
03 结果&讨论
3.1不同采样设计采样效果比较
采样设计
简单随机采样 分层随机采样
•考虑优化分层的设计，根据物种的分布区域进行分层的优化； 现目前稀有种对于物种探测数的影响较大，可将它们的分布以 及各种的权重进行进一步地修改再优化。
•站位数的优化目前还是一个大范围的，并没有精确到具体的 个数，后续结合分层，比较一下在大区域内站位数精确到多少 个比较合适。
15
04 工作总结
•分析渔获物和数据录入 •做鱼卵仔稚鱼实验 •撰写航次调查报告 •学会用R和其他软件做简单的数 据处理和图像 •……
春 1.000 0.994
夏 1.000 0.991
季节
秋 1.000 0.994
冬 1.000 0.964
9
03 结果&讨论
3.2 物种累计曲线 简
单 随 机
•随着站位数的增加， 采 物种探测数目也不断 样
增加
•春季最佳站位数60
（87.7%）~70
（91.23%）
•夏季最佳站位数最
佳站位数50（85.2%） 分
01
研究背景
03
结果&讨论
目录
CONTENTS
02
材料方法
04
工作总结 1
01 研究背景
渔业科学调查
数据的完整性、准确性
调查成本、项目时间
最优的调查设计要求在一定的调查需求以及预算成本条件下，保 证调查目标的准确度和精确度最高，实现调查效益最大化。
2
01 研究背景
研究对象
•鱼卵、仔稚鱼是鱼类生活史的重要发育阶段, 其丰度影响着渔
13
03 结果&讨论
分层抽样
简单随机
14
03 结果&讨论
•整体而言，分层随机采样的采样效果略优于简单随机采样。
•随着站位数的增加，采样精度增加，但站位数在50~60之间， 基本可以达到探测到90%的物种。在这种情况下，采样努力量 相比与原始减少了36.17~46.81%。
•接下来计划从采样频率方面着手，比较采样精度。
业种群早期补充量和种群动态 •其种类组成、丰度和分布的季节变化是进行渔业资源调查研 究和管理的重要指标
3
01 研究背景
•海州湾及其邻近海域是
多种鱼类和经济无脊椎 动物重要的产卵场、索 饵场, 是近海重要渔场之 一。
•需要开展必要的科学调 查以了解海州湾及其邻 近海域鱼卵仔雉鱼的分 布情况，但高强度的调 查会对生态环境产生一 定的影响，因此有必要 进行采样设计优化。
4
02 材料方法
实验数据来源于2014年 8月（夏季）、10月 （秋季）、2015年2月 （冬季），5月（春季） 在海州湾及邻近水域进 行地鱼卵、仔稚鱼调查。 根据地理区域将调查海 域分为A.B.C三个区域， 共94个站位（如图1）。
A B C
图1 5
02 材料方法
不同采样方案设计：
（1）简单随机采样：在全部站点中每次选择10、20……站位（以 10为间隔）采样点，进行不放回抽样； （2）分层随机采样：根据地理区域进行分层划分，共分为3层 （命名为A、B、C），根据区域面积比例分配每层采样数（各层 站位数分布如表1）。
������ҧ������ ������ 为某一采样设计的估计均值的方差; ������ҧ������������������ ������ 为简单随机采样的
估计方差. 如果 De>1,说明该采样设计精度低于简单随机抽样, De 值越
小,说明采样效果越好,每一次采样的波动较小。
（2）相对估计误差（REE）：
16
04 工作总结
•按时上课、完成作业 •研会工作，见证学院篮球赛历 史时刻
•参与心理团体活动
17
04 工作计划
近期工作计划：
•提交相关作业，准备期末考试 •论文初稿修改、撰写完成
下学期工作计划：
•积极完成实验室工作 •学习统计学方面知识，R语言等软件 •阅读更多相关文献 •加强英语的学习，尝试撰写英文论文 •更有计划性地完成工作任务，提高效率
分层
总站位数
90
80
70
60
50
Hale Waihona Puke Baidu40
30
20
10
A
30
26
23
20
16
13
10
7
3
B
36
32
28
24
20
16
12
8
4
C
20
22
19
16
14
11
8
5
3
6
02 材料方法
模拟流程
7
02 材料方法
评价方法：
（1）采样效果：
������ⅇ
=
������ҧ������ ������ ������ҧ������������������ ������
~60（90.7%）
层 随
•秋季最佳站位数60 机
（90.6%）左右
采 样
•冬季最佳站位数30
10
03 结果&讨论
3.3 相对估计误差（REE）
分层
简单
随机
11
03 结果&讨论
分层抽样
简单随机 12
03 结果&讨论
3.3 相对估计偏差（RB）
分层抽样
简单随机
•夏季分层抽样 平均RB值为22.01%，简单 随机抽样平均 RB值为-22.22%。
致谢：
中国海洋大学 渔业生态系统监测与评估实验室 海州湾渔业生态系统教育部野外科学观测研究站
任一平 教 授 薛 莹 教授 徐宾铎 副教授 张崇良 副教授 纪毓鹏 实验师
谢 谢！ 敬请批评指正
REE
R
Y estimated i
Y true 2 / R
i 1
Y true
100%
（3）相对偏差（RB）：
R
Y estimated i
/R
Y true
RB i 1
Y true
100%
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03 结果&讨论
3.1不同采样设计采样效果比较
采样设计
简单随机采样 分层随机采样
•考虑优化分层的设计，根据物种的分布区域进行分层的优化； 现目前稀有种对于物种探测数的影响较大，可将它们的分布以 及各种的权重进行进一步地修改再优化。
•站位数的优化目前还是一个大范围的，并没有精确到具体的 个数，后续结合分层，比较一下在大区域内站位数精确到多少 个比较合适。
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04 工作总结
•分析渔获物和数据录入 •做鱼卵仔稚鱼实验 •撰写航次调查报告 •学会用R和其他软件做简单的数 据处理和图像 •……
春 1.000 0.994
夏 1.000 0.991
季节
秋 1.000 0.994
冬 1.000 0.964
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03 结果&讨论
3.2 物种累计曲线 简
单 随 机
•随着站位数的增加， 采 物种探测数目也不断 样
增加
•春季最佳站位数60
（87.7%）~70
（91.23%）
•夏季最佳站位数最
佳站位数50（85.2%） 分
01
研究背景
03
结果&讨论
目录
CONTENTS
02
材料方法
04
工作总结 1
01 研究背景
渔业科学调查
数据的完整性、准确性
调查成本、项目时间
最优的调查设计要求在一定的调查需求以及预算成本条件下，保 证调查目标的准确度和精确度最高，实现调查效益最大化。
2
01 研究背景
研究对象
•鱼卵、仔稚鱼是鱼类生活史的重要发育阶段, 其丰度影响着渔
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03 结果&讨论
分层抽样
简单随机
14
03 结果&讨论
•整体而言，分层随机采样的采样效果略优于简单随机采样。
•随着站位数的增加，采样精度增加，但站位数在50~60之间， 基本可以达到探测到90%的物种。在这种情况下，采样努力量 相比与原始减少了36.17~46.81%。
•接下来计划从采样频率方面着手，比较采样精度。
业种群早期补充量和种群动态 •其种类组成、丰度和分布的季节变化是进行渔业资源调查研 究和管理的重要指标
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01 研究背景
•海州湾及其邻近海域是
多种鱼类和经济无脊椎 动物重要的产卵场、索 饵场, 是近海重要渔场之 一。
•需要开展必要的科学调 查以了解海州湾及其邻 近海域鱼卵仔雉鱼的分 布情况，但高强度的调 查会对生态环境产生一 定的影响，因此有必要 进行采样设计优化。
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02 材料方法
实验数据来源于2014年 8月（夏季）、10月 （秋季）、2015年2月 （冬季），5月（春季） 在海州湾及邻近水域进 行地鱼卵、仔稚鱼调查。 根据地理区域将调查海 域分为A.B.C三个区域， 共94个站位（如图1）。
A B C
图1 5
02 材料方法
不同采样方案设计：
（1）简单随机采样：在全部站点中每次选择10、20……站位（以 10为间隔）采样点，进行不放回抽样； （2）分层随机采样：根据地理区域进行分层划分，共分为3层 （命名为A、B、C），根据区域面积比例分配每层采样数（各层 站位数分布如表1）。
������ҧ������ ������ 为某一采样设计的估计均值的方差; ������ҧ������������������ ������ 为简单随机采样的
估计方差. 如果 De>1,说明该采样设计精度低于简单随机抽样, De 值越
小,说明采样效果越好,每一次采样的波动较小。
（2）相对估计误差（REE）：
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04 工作总结
•按时上课、完成作业 •研会工作，见证学院篮球赛历 史时刻
•参与心理团体活动
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04 工作计划
近期工作计划：
•提交相关作业，准备期末考试 •论文初稿修改、撰写完成
下学期工作计划：
•积极完成实验室工作 •学习统计学方面知识，R语言等软件 •阅读更多相关文献 •加强英语的学习，尝试撰写英文论文 •更有计划性地完成工作任务，提高效率
分层
总站位数
90
80
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60
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Hale Waihona Puke Baidu40
30
20
10
A
30
26
23
20
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13
10
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3
B
36
32
28
24
20
16
12
8
4
C
20
22
19
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02 材料方法
模拟流程
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02 材料方法
评价方法：
（1）采样效果：
������ⅇ
=
������ҧ������ ������ ������ҧ������������������ ������
~60（90.7%）
层 随
•秋季最佳站位数60 机
（90.6%）左右
采 样
•冬季最佳站位数30
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03 结果&讨论
3.3 相对估计误差（REE）
分层
简单
随机
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03 结果&讨论
分层抽样
简单随机 12
03 结果&讨论
3.3 相对估计偏差（RB）
分层抽样
简单随机
•夏季分层抽样 平均RB值为22.01%，简单 随机抽样平均 RB值为-22.22%。