智能渔业养殖论文

2022-04-15

摘要:推进广东省渔业高质量发展是推进渔村振兴战略,建设广东海洋强省的重要支撑。文章从优化渔业发展战略布局、提升养殖和资源环境的协调可持续发展、统筹海洋渔业资源开发、推动渔业全产业链的融合4个角度提出了促进广东省渔业高质量发展的路径和建议,为广东省渔业发展提供决策建议。下面小编整理了一些《智能渔业养殖论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

智能渔业养殖论文 篇1:

农业生态观光园规划设计研究

摘 要:该文在深入分析江西武宁县新光生态农业观光园现状的基础上,阐述了农业生态观光园规划设计的内容与过程,以期为生态农业观光园的规划设计提供参考。

关键词:农业;生态观光园;规划设计

Key words:Agriculture;Ecology sightseeing garden;Planning and design

1 项目背景

随着经济水平不断的增长,我国的城市化率与城镇化的建设进程越来越快,城市的发展规模日益扩大,城市人口也呈现高度化增长。但是城市化发展在带来经济增长的同时,也带来了城市的无序发展,城市人口高密度,生态绿地率减少等一系列问题。另外,城市的生活压力大,节奏很快,生活水平与质量也就随之下降 [1]。因此,越来越多的人渴望一个优美的环境,缓解日常的各种压力。人们的物质生活水平得到了提高,就会对精神生活的有所追求,希望通过一种方式来满足自己的休闲游憩、旅游观光,尤其是对远离喧闹城市、原生态的旅游景点的需求不断提高[2],人们的旅游活动形式向着生态化、多元化和特色化的方向发展[3]。在这种形势下,许多远离城市的原生态旅游悄然诞生,由此带动了生态农业观光园的开发建设。

生态农业观光园是以农业产品、农业科普等农业相关主题为载体,以各种农业活动为基础,结合城市旅游、休憩、科普、研究等多种功能,近年来在我国各个地区不断发展的新型旅游规划形势[4-7]。发展与建设生态农业观光园,可以在一定程度上解决农村的“三农问题”,实现城乡协调的可持续的发展,同时又为城市居民提供了一个风光优美的大自然环境,为体验农村生活提供了栖息地。但目前国内对于农业观光园这个领域的专业研究还比较薄弱,如农业观光园的生态性、产业性以及可持续性等,还缺乏较系统规范的规划设计理论和方法 [8]。

2 园区概况

园区位于江西省武宁县城湖滨北岸的宋溪境内。属于亚热带季风气候,境内全年平均气温为16.6℃,四季分明,雨量充沛,春夏温湿炎热,秋冬干爽阴寒,地形地貌属丘陵山地。

3 园区现状分析与评价

3.1 生态格局现状 (1)基质:生态基质组成主要有园区内的特色生态农业植被、山地森林植被(包括果树经济林)等生态植物和生态水体。(2)斑块:园区的文化景点、山庄(旅游接待服务中心、园区管理站、宾馆等地块)和其他建设项目地块、果品加工、水域地块等。(3)廊道:道路系统及水域沿岸是园区的主要生态廊道。

3.2 生态格局现状评价

3.2.1 优势 园区内最大的生态优势就是森林植被的高覆盖率,森林资源具有生物多样性、吸收二氧化碳释放氧气、调节气候、水土保持、水源涵养等生态功能。区域内的柘林湖水域在防洪排涝、农业灌溉、渔业养殖、净化水体等方面具有天然的生态作用。另外,建筑用地基本都是结合自然地形呈小型团块状离散分布,同时保留着 “造房植树”的传统观念,房前屋后都有较好的绿化。村庄镶嵌于农田或林地之间(表1)。

3.2.2 劣势 园区内各类生态基质包括丘陵、林地(包括耕地、苗圃等)、湿地等,类型多样复杂。但是生态资源保护程度和力度不足,人工干预较多,一定程度上势必会影响整个区域的生态平衡,对生物多样性的保护也存在不利因素。在微观层面上,虽然村庄具有良好的“林、房、水、田”的独特格局,但是,沟塘大部分为“死水”,水质差,缺乏良好的连通性。

4 规划设计目标及原则

4.1 规划目标 总体目标:建设具有农林产业特色和“山水”主题意境融合生态旅游休闲度假、科普宣传、农业生产体验旅游胜地目标分解:A促进旅游产业与城市生态功能协调发展;B维持生态保护和旅游开发的平衡;C有效利用区域自然和生态资源;D协调基地和周边地区的关系,共同组建休闲旅游的大格局;E优化结构,塑造有地域文化特色的旅游形象;F农业、旅游、就业、商业、娱乐和休闲需求提供合理的平衡用地;G清晰可感知的空间结构,创造鲜明的区域特征,人性化的绿化和公共开发空间,保证环境生态化;H针对自然生态条件的差异,进行合理的功能分区,合理的建设,增加时序性对未来发展的适应性和弹性。

4.2 规划原则 总体规划上遵循“统筹结合,合理布局,综合配套,分区管理,因地制宜,科技为本”的原则,将园区规划成为一个集高科技农业生产、示范、培训、推广的新时代科技农业园。

4.2.1 功能结构优化原则 主要考虑农业科技园的开发、示范、科研、培训等环节与园区功能之间的均衡发展,为建设具有现代农业特色的农业产业化示范园提供科学、适用的场地。

4.2.2 因地制宜原则 充分考虑不同地块的土质土壤条件适宜性,尽量追求农业科技园的开发建设与周边自然生态的环境与资源相协调。

4.2.3 生态环境保护原则 合理利用园区原有的资源,保持园区生态性。防止水土流失和环境污染,对园区废弃物进行无害化处理,全园实施资源再利用技术,确保园区环境优美。

4.2.4 创造农业生态景观原则 通过科学规划,打造新型的种植业景观、林下养殖业景观、森林生态及野生动物景观,人文历史景观,借景为主,造景为辅,规划内部网络型道路、水渠、农林斑块,以贯通各功能区之间的生态联系。

5 观光园总体规划

园区总体结构有三大生态板块和六大功能体系组成。三大生态板块为:森林体育休闲、科技展示服务和农业科技观光,3个板块组成生态核心。六大功能体系为:休闲度假别墅、综合服务中心、滨水商务会议中心、山水文化展示中心、水上运动管理中心和农家乐体验,分别体现了现代农业生产科技示范、绿色优质农产品水产品生产、现代乡村农家乐体验、山水文化休闲度假旅游等内容(图1)。

5.1 森林体育休闲板块 A以百树园为建设基础,打造园区森林生态核,生态林保护培育、绿肺效应;B森林体育健身带,登跑、徒步、吸收纯氧、娱乐、健身。

5.2 科技展示服务板块 A科普技术展览馆、生态农业科技示范项目、成果集中展示;B青少年科普基地,产、学、研结合示范基地。

5.3 农业科技观光板块 A园艺休闲观光、林下农畜禽业结合示范、游客采摘果园。

6 观光园详细规划设计

6.1 交通组织规划设计 园区内道路系统规划为3种等级道路,分别为一级主干道、二级次干道和三级游步道(图2)。一级道路为主干道,不仅保持园区内部交通的连贯性还联系着外界的交通干道,主要功能是满足机动车的通行,道路宽度为6m,材质为混凝土路面。二级道路贯穿园区内的主要节点,呈环状型道路组织结构,主要功能为满足园区内游览车、作业车、自行车、电瓶车的通行,道路宽度为4m,材质为混凝土路面。三级道路为园区游步道,游人健步、游览的便道。道路宽度为1.5m,材质为卵石铺地、透水砖类(图2)。

6.2 重点区域规划设计 根据规划设计的总体目标及规划设计原则,结合场地的原有地形地貌,将新光生态农业观光园规划设计为生态果园示范区、水产生态养殖示范区、中草药种植示范区、无公害蔬菜生产示范区、花卉产业化示范区、林下养殖示范区、特种禽鸟生态养殖示范区、现代农产品深加工示范区、农业科技科普培训区和农业生态观光示范区(图3)。

6.2.1 生态果园示范区 此区域位于园区的西北部,规划面积为667hm2,主要引进种植高档品优的水果新品种,打造具有当地特色的高产生态果园。规划种植26个品系的100多种优质水果,共计15万株,主要品种包括布朗黑琥珀、玫瑰皇后、意大利李、皇家宝石李、日本李王、朱砂李、韩国黄金梨、大果水晶梨、中华猕猴桃、金丝蜜桃、东魁杨梅、脐橙、湘妃樱桃、大五星枇杷、果桑、沙果、石榴等,主要进行优质水果的筛选和优良生态种植技术的研究。

6.2.2 水产生态养殖示范区 此区域充分利用柘林湖及科技园内的水资源,以推广水产健康养殖、病害防治和科学用药技术为主要内容,发挥武宁县特色水产的产业优势,开展无公害水产品养殖技术。其中银鱼、斑厥、鲈鱼等为主要渔业特色,养殖示范区面积大约1 333.33hm2,共分为5个养殖基地,通过举办生态养殖科技培训班、现场科技人员服务指导、培养养殖专业户等措施,推广和普及水产养殖技术,带动周边养鱼户转变养殖方式,提升健康养殖技术的能力,从而把该区域的产业链向规模化、资源节约化、成本降低化、品种优良化的方向转变。

6.2.3 中草药种植示范区 该区域规划于园区的南部,规划面积约333.33hm2,规划建设中草药良种繁育区6.67hm2、良种示范区33.33hm2;建设种子精选室100m2,处理室100m2,苗木繁育区1 400m2,种子晒场4 500m2,温室2座等。引进国内外优选中药材品种,以先进科学的栽培技术和加工技术,计划建设五大药用植物园、四大药用林带,年产优质中草药500万株,主要中草药品种有吴茱萸、枳壳、杜仲等,通过建立健全中药材生产、收购、加工、制药产业一体化经营体系,形成全县中药材交流、交易中心。

6.2.4 无公害蔬菜生产示范区 该区域位于核心区的西侧,优质林木生产区的北侧,主要通过引进、示范国内外各种名优特新蔬菜新品种,建立无公害蔬菜基地333.33hm2,路面硬化,园田呈格子状,采用喷滴灌形式配套喷灌。蔬菜基地内基本采用机械化作业,建成一个规模化、具有现代科技化的蔬菜产业企业,形成一定规模的无公害蔬菜产销研的系统一体化中心。其中建设内容包括:野生蔬菜引种、驯化和推广区,占地面积13.33hm2。主要对野生优良蔬菜的生物学特性、生态特征、物候期、栽培管理、病虫害防治和营养价值等方面进行研究。无公害蔬菜基地占地面积40hm2,全部采用节水灌溉方式,自动滴灌进行生产、示范。规划无公害瓜果反季节生产示范区面积13.33hm2,采用全自动智能化连栋日光温室大棚进行反季节栽培,全部为镀锌管大棚,2层保温幕。

6.2.5 花卉产业化示范区 此区域位于园区的西部,规划面积66.67hm2。采用组培快繁技术,引进繁育国内外名优花卉种苗,建成集盆花、盆景、园林绿化苗木、草皮草坪等四大系列苗林生产基地,使之成为集试验、示范、培训、生产、观光于一体的花卉产业化示范区,逐步形成具有一定竞争力的科技苗木花卉产业,带动武宁县该产业的发展。其中建设主要内容有单位面积为667m2的高效日光温室50座,喷灌设施0.33hm2,大田苗圃节水灌溉工程13.33hm2。

6.2.6 林下养殖示范区 充分发挥园内的山林资源优势,在果树区及林区发展林下养殖业,依托园内的林地,在林下养殖土鸡、肥猪等优良品种。通过“猪—渔—沼—果”的生态发展模式,利用林下空地及动物的粪便,进行复合式立体循环农业的发展,果园内种植各类水果、行间种百喜草。各个山头建猪栏和沼气池,树下养殖林下鸡,山下建渔池。猪的排泄物进入沼气池。沼气池里产沼气作为生活能源。沼液沼渣为优质有机肥施于果树,行间百喜草作为鱼饲料和猪青饲料,渔池淤泥肥果园。果树不施化肥、少用农药、不燃烧有机物和矿物能源,基本无污染。整个系统只从外界进猪饲料,即能驱动系统内物质与能量的合理流通,充分利用太阳能转化为人们可利用的物质,生产出绿色食品。这种猪、渔、沼、果复合型生态果园,物质和能量的转化和运行能遵循生态学和生态经济学规律,成为生态上自我维持,经济上有生命力,无污染环境,使人与自然和谐共处,做到生态、经济、社会三大效益的统一,又大大降低了养殖成本,计划年养殖林下鸡20 000羽,成品猪5 000头。

6.2.7 禽鸟生态养殖示范区 在科技园的东部建立面积约33.33hm2的特种禽鸟生态养殖,其中包括种苗抚育区6.67hm2。养殖的主要品种包括鸵鸟、孔雀、肉鸽、鹌鹑、鹧鸪、大雁、山鸡、火鸡、斑鸠等,生态养殖的过程中逐步探索高效养殖技术及特种禽鸟疫病防治综合技术。

6.2.8 农产品加工示范区 为水果、蔬菜、水产养殖、林下养殖的配套区域,位于园区的东部,南临特种禽鸟生态养殖示范区,规划面积53.33hm2,主要用于培育3家具有较强竞争力的大型农业龙头企业,用于提高肉类、蔬菜、瓜果、花卉盆景加工及鲜切花等农产品的深精加工,提高农产品附加值,创出省内乃至全国著名的品牌。计划实现农产品加工增值率达到200%。

6.2.9 农业科技科普培训区 科研科普培训基地位于农业科技园的核心位置,规划有综合办公楼2 000m2;信息中心楼800m2;培训楼1 800m2;科研楼1 600m2;综合服务中心1 800m2;中心广场20 000m2;其它为绿化道路用地。科普教育中心可以满足各类农林专业培训,召开各种会议、展览、接待访问等功能的场所,场所内设置大小会议室、展览厅、报告厅以及接待室,为参观游览、访问、学习的人员介绍整个园区的发展状况,并详细讲解现代农业科普知识和生态环境科普知识。

6.2.10 农业生态观光示范区 该区域主要集中在园区的西北部,示范区规划面积约20hm2,辐射区域设计整个园区,规划手法上运用融入自然、亲近自然、拥抱自然的理念,充分发挥大自然山水的优势,实现人与自然共存共生的梦想。此区域共分为5个区域,休闲活动区、田园养生区、综合服务区、健身运动区、特色种植区。休闲活动区配备农家乐客房、快乐菜园、青少年教育基地、各色传统农用生产工具展示及小型古文化展示。田园养生区配备树屋、林中四合院、林间茶坊、特色农家小屋等,以及水面养殖等。综合服务区配备标准客房、农家乐餐饮、足浴SPA、会议、KTV、乒乓球以及各色演出等。健身运动区有拓展训练基地、水上乐园、迷你高尔夫、射击场、攀岩等。特色种植区包括林木区以香樟、木兰、樱花、桂花等100多个品种的苗木和花卉;蔬菜区以多种有机蔬菜为主,无公害无污染;果林有李子、枇杷、杏、桃、杨梅、樱桃、石榴、梨、柿子等10余个品种。

7 结语

农业生态观光园的开发建设,是现代农业发展新阶段的必然选择和现实需要,也是观光农业理论研究与实践研究的纽带。目前,我国的农业生态观光园的规划还缺乏系统的理论知识指导,仅仅是依靠建设的实践经验来进行探索。本文所研究的武宁县新光农业生态观光园具备完善的农业产业的特征,运用功能优化、因地制宜、环境保护等规划原则为生态型农业观光园规划设计提供了思路、方法和经验,不仅对南方现代农业的走向有指导意义,而且对我国农业生态观光园的规划设计也有一定的意义。

参考文献

[1]李萌.基于文化创意视角的上海文化旅游研究[D].上海:复旦大学,2011.

[2]徐晓莉.休闲农业开发的理论与实证:文化资源的挖掘与表达[D].南京:南京农业大学,2006.

[3]肖静.我国观光农业发展对策研究[D].重庆:西南火学,2006.

[4]林宇皓.宁波市观光农业发展研究[D].杭州:浙江农林大学,2010.

[5]陈道庆.农业观光园中景观空间设计探析——以舟山中欧锦绣田闶现代农业园为例[D].杭州:浙江大学,2011.

[6]刘忠良.生态旅游的标准和特征基本概念的分析[J].攀枝花学院学报,2009,26(2):71-74.

[7]Richard,Forman TT,Michel Godron.Landscape Ecology [M].New York:John Willey,1988.

[8]张俊国,张铁峰,王彪.景观生态学研究进展与展望[J].林业勘察设计,2008(2):26-28. (责编:张宏民)

作者:季巍 文野 朱仔伟

智能渔业养殖论文 篇2:

推进渔业高质量发展建设现代渔业强省的思考

摘要:推进广东省渔业高质量发展是推进渔村振兴战略,建设广东海洋强省的重要支撑。文章从优化渔业发展战略布局、提升养殖和资源环境的协调可持续发展、统筹海洋渔业资源开发、推动渔业全产业链的融合4个角度提出了促进广东省渔业高质量发展的路径和建议,为广东省渔业发展提供决策建议。研究表明,夯实渔业生产基础,实施质量兴渔战略,构建渔村产业融合发展体系,是推进广东省现代海洋渔业发展重要内容。结合广东省未来经济社会发展战略,未来广东省要进一步优化渔业发展空间战略格局,打造珠三角都市特色养殖区、粤东西特色鱼虾养殖区和北部生态特色养殖区3个各具特色的养殖区,建设沿海海水养殖优势带、西江和北江下游淡水养殖优势带、东江下游淡水养殖优势带。科学划定禁养区、限养区和养殖区,强化渔业养殖、加工和贸易协调发展。

关键词:渔业发展;空间优化;广东省;漁村振兴;海洋强省

Key words:Fisheries development,Spatial optimization,Guangdong province,Fishing village revitalization,Strong marine province

党的十九大提出乡村振兴战略,促进农业农村发展提到了前所未有的高度。乡村振兴战略的实施对渔业发展带来了重大战略机遇,为广东省渔村振兴战略实施指明了方向。夯实渔业生产基础,实施质量兴渔战略,构建渔村产业融合发展体系,打造特色渔业品牌,完善渔业发展支撑体系,是推进广东省现代海洋渔业发展工作重点之一,也是广东建设海洋经济强省的重要支撑。优化渔业发展空间布局和功能分区,充分利用国内外资源发展促进广东省渔业发展,是实施质量兴渔战略的重要方面,也是提升广东省渔业高质量发展的重要途径。

1 广东省渔业发展基础条件优越,渔业发展成效斐然,推进渔业高质量发展是建设现代渔业强省的重要抓手

1.1 国内外海洋渔业发展进一步加速,水产养殖重要性不断提升

根据联合国粮农组织最新研究报告[1],未来世界水产养殖业增长强劲,预计到2030年水产品总产量将在2030年达到1.87亿t。日本、印度、印度尼西亚、英国、挪威、泰国等国际渔业生产大国纷纷制定未来海洋渔业发展战略,推动本国渔业快速高质量发展,实现现代渔业建设目标。随着人类生态意识的不断提升,未来水产品捕捞规模将不断下降,水产养殖业在全球水产品总产量中处于主导地位,预计将有超过62%的水产品来自水产养殖业。中国对全球水产行业的影响预计将不断增强,2030年,中国在水产养殖产量占全球比例将达到57%,中国水产养殖产量将超过1亿t。我国海水和淡水养殖对满足人民群众对丰富、优质水产品不断提升的需求具有重要意义。

1.2 广东省渔业生产基础优异,水域滩涂资源承载能力较强

广东省拥有丰富的养殖水域资源、气候条件和生物资源,十分有利于渔业生产。渔业发展的水域面积广阔,河流水域面积3 400 km2,水库水域1 600 km2,坑塘水域6 600 km2,沿海滩涂2 000 km2。内水和领海面积6.47万km2,拥有珠江口渔场、汕头渔场、抱虎渔场、万山底渔场、放鸡—海陵渔场等18个传统渔场海洋空间。日照和水温组合条件优良,洋流条件有利于渔业生产,江河输入大量营养物质,浮游生物丰富,海陆的渔业生产条件优异,水域滩涂资源承载能力较强[2]。

1.3 广东省渔业发展迅速,渔业产量和总产值位居前列,规模化、专业化、特色化趋势明显

广东省形成和布局了粤西湛江、茂名、阳江,粤东的潮州、汕头、汕尾等重要养殖基地。2017年,广东省渔业总产量833.54万t,占全国渔业总产量的12.9%。其中,海洋捕捞144.13万t,海水养殖302.91万t,淡水养殖369.69万t,淡水捕捞12.04万t。水产品总产值为1 147.28亿元,占广东省农业总产值的20%,占全国渔业总值的23.3%。初步形成了以罗非鱼、对虾、鳗鲡、鳜鱼、加州鲈、中华鳖、罗氏沼虾等为主的名特优新养殖品种,其中对虾、罗非鱼、鳜鱼、鲈鱼的产量位居全国第一。设施渔业发展迅速,深水网箱面积已经超过90万hm2,工厂化养殖超过60万hm2。名贵龟类、观赏鱼等特色养殖产业发展迅速,在全国占据较高比例。广东省养殖产业化经营已朝着规模化、专业化、特色化方向发展(表1)。

2 优化渔业发展战略布局,构建“三区三带”养殖空间格局

根据广东渔业资源优势地区分布,以及广东经济社会发展趋势和战略布局,未来广东增养殖发展应构建“三区三带”的养殖空间格局,优化渔业发展的整体布局。

2.1 推进形成珠三角都市特色养殖区、粤东西特色鱼虾养殖区和北部生态特色养殖区3个各具特色的养殖区

珠三角都市特色養殖区以珠江三角洲平原为重点,以提质增效为主线,重点发展生态高效集约化池塘养殖、设施养殖,重点发展中山脆肉鲩、珠海海鲈等具有鲜明地方特色品种养殖,提升养殖效益。强化重点渔业生产空间保护,加快池塘标准化升级改造,提升优化池塘养殖模式。粤东西特色鱼虾养殖区依托粤东粤西沿海渔业空间,实施减量增收,坚持绿色发展,建设集约生态养殖示范区,重点推进对虾、鲳鱼、鲷鱼、鳗鱼、紫菜、贝类等海水优质鱼类及名优品种集约化高效清洁养殖,发展壮大地方生态水产品牌,推进名优海水鱼类、名贵经济贝类和海藻养殖等高质量发展。北部生态特色养殖区依托优越的淡水资源,加大养殖池塘标准化和设施化改造,重点支持清远桂花鱼、梅州客都草鱼等具有山区特色的养殖品种养殖,培育氹仔鱼、禾花鱼等知名水产品牌。推广稻鱼养殖、稻虾养殖、菜鱼共生等稻田综合生态种养模式,发展高效立体循环养殖,拓展渔业发展空间。

2.2 重点建设沿海海水养殖优势带、西江和北江下游淡水养殖优势带、东江下游淡水养殖优势带

沿海海水养殖优势带依托沿海海湾和滩涂资源,开展陆域池塘养殖、浅海网箱养殖、深水网箱养殖、浅海增殖等增养殖方式,在稳定传统优势品种的基础上,重点发展卵形鲳鲹、鲈鱼、石斑鱼、鲷鱼、军曹鱼、对虾、牡蛎等品种,积极发展紫菜、白蝶贝、珍珠贝、海马、鲍鱼等特色品种养殖。西江和北江下游淡水养殖优势带分布在西江和北江下游,依托西江、北江下游丰富的水域资源,主要以淡水池塘养殖为主,重点发展罗非鱼、四大家鱼、鲈鱼、鳗鱼、鳜鱼、对虾等优势品种养殖。东江下游淡水养殖优势带依托东江下游丰富的水域资源,主要以淡水池塘养殖为主,重点发展罗非鱼、四大家鱼、笋壳鱼、对虾等养殖。

3 以资源环境承载能力为基础,完善分区管控体系和政策框架

随着海洋开发的不断推进,渔业发展面临越来越多的资源环境压力,渔业发展空间不断被挤占,水体污染物不断增加,应加快科学划定养殖功能区划,提升养殖和资源环境的协调可持续发展。

3.1 合理划定养殖区、限养区和禁养区等功能分区

结合广东养殖水域资源特色,坚持生态优先、合理布局、陆海统筹等原则,科学评价广东各地区水域滩涂的资源环境承载能力,结合各类空间规划,特别是生态保护红线的要求,科学划定广东省养殖区、限养区和禁养区等渔业养殖功能分区。自然保护区的核心区和实验区、水源保护区一级保护区、水产种质资源保护区核心区、航道和锚地、重点河流的干流、未批准利用的无居民海岛周边200 m海域、有毒有害物质超过规定的水体、海上倾废区等水域划定为禁养区。自然保护区实验区、水源保护区二级保护区、风景名胜区、作为旅游开发和农渔业发展的无居民海岛周边200 m海域、重点水库和重点海湾等水域划分为限养区,其他海域、坑塘水面、湖泊水面、水库、滩涂等适宜水域科学合理划分为养殖区。

3.2 加强养殖发展管控,促进渔业可持续发展

进一步加强分区的养殖管控,促进渔业养殖持续健康发展。禁养区应严格禁止各类养殖方式,不再颁发水域滩涂养殖证,禁养区已有的水产养殖,需要逐步搬迁和转移,妥善安排渔民生产生活;禁止破坏防护林带和沿海湿地做高位池塘养殖,禁止将耕地转为海水养殖。严格控制陆域近岸池塘养殖尾水排放方式,避免对自然保有岸线的破坏。在重点水库和海湾中,限制网箱和围栏养殖,重点水库湖泊中饲养滤食性鱼类网箱围栏面积不得超过水体面积的1%,饲养吃食性鱼类网箱围栏养殖面积不得超过水体面积的0.25%,重点海湾中浮动式网箱面积不得超过海区宜养面积的10%;严格控制限养区养殖规模,养殖强度较高地区,推广阶段性休养和养殖轮作制度,降低水产养殖密度。养殖区内科学确定养殖密度和品种,合理投饵、使用药物,推进标准化池塘改造建设,有序推进工厂化养殖,积极发展生态化养殖,防止造成水域的环境污染,大力发展高附加值渔业品种养殖,提升养殖质量和经济效益。

4 统筹海洋渔业资源开发,合理有序推进近海渔业发展,积极拓展远洋渔业发展

充分利用近海和外海资源,合理有序推进海水养殖产业,积极发展远洋捕捞,利用远洋资源推动广东省海洋渔业实现高质量发展。

4.1 科学布局海水养殖,统筹近海和外海养殖产业发展

以近岸海水养殖区和传统渔场为基础,科学养护渔业等海洋生物资源,按照养殖容量科学布局,保护近岸养殖用海生态环境,保护滩涂生态环境,实施近海养殖水域生态环境修复,科学控制增养殖密度和规模,稳定近海养殖规模,调减近海过密的网箱养殖,近岸重点发展粤西的雷州半岛东西两岸、茂名博贺、阳江海陵湾,珠三角的江门镇海湾,粤东的汕尾、南澳-饶平等海洋增养殖基地发展建设。推动海洋养殖由近海向外海拓展,大力发展深水网箱养殖等设施渔业,拓展外海养殖空间。

4.2 积极拓展远洋渔业,实施深蓝渔业发展战略

推动广州、深圳等地市建设远洋渔业基地,紧密结合国家“一带一路”战略规划,加强国际远洋渔业合作,推进在马来西亚、印度尼西亚、泰国、缅甸、巴布新几内亚、斐济等国家建设远洋渔业基地。提高远洋渔业设施装备水平,鼓励远洋渔业企业兼并重组做大做强,培养适应现代远洋渔业发展要求的经营管理和技术人才,不断增强综合实力、竞争力和抗风险能力。发挥水产养殖技术优势,加快“走出去”的步伐,加强与东南亚、南太平洋岛国、非洲等地区和国家的合作,带动种苗、饲料和养殖装备出口,支持发展海外养殖。

5 推进渔业供给侧结构性改革,进一步推动渔业全产业链的融合

依托广东省制造业和服务业发展优势,强化渔业养殖、加工和贸易协调发展,进一步推进渔业产业链融合,提升渔业发展整体保障能力,从而推动广东省现代渔业发展水平。

5.1 加快产业转型升级,构建现代渔业产业体系

统筹推进水产养殖业、捕捞业、加工业、增殖业、休闲渔业五大产业协调发展和一、二、三产业融合。优化养殖品种,推进优势养殖品种质量提升,推广名特优新品种,由单纯追求水产养殖产量向提高水产品质量和经济效益方向发展,促进水产养殖品种结构调整,打造水产品牌和特色效益的现代水产渔业示范区和基地。大力发展水产品深加工,建设现代水产加工集聚区,鼓励发展水产品物流等生产服务产业,延长水产养殖产业链,提升养殖产业经济效益。大力推进渔港经济区建设[3],以沿海渔港为支点,通过在近岸建设人工鱼礁和海洋牧场,深海进行深水网箱养殖,打通渔港从近岸到深海发展的纵深链条。按照健康清洁养殖的要求,在陆地大力发展以工厂化养殖、循环水养殖为主要形式的设施渔业,在近海大力推动万山群岛、海陵湾、放鸡岛等沿海八大深水网箱基地建设,大力发展自动化、机械化、智能化深水网箱养殖模式。发展特色养殖,开展锦鲤、金鱼和大宗热带观赏鱼类品种培育,推进观赏鱼养殖稳定发展。依托养殖优势区域,大力发展休闲渔业等产业发展,促进渔村振兴发展,建设面向未来的美丽渔村。

5.2 促进创新和人才保障,推进支撑体系建设

面向产业需求,以需求链带动创新链,以创新链推动产业链,重点支持基础前沿、重大共性关键技术研究等公益性渔业科技创新攻关,注重成果的转化和技术的推广应用,不断提升水产养殖技术水平和水产品质量。实施水产人才培养工程,搭建人才发展平台,调动人才积极性,激发创造活力,提高科技成果转化率和科技推广应用能力水平。支持“互联网+现代渔业”构建全省水产养殖信息服务平台,鼓励养殖企业应用渔业物联网技术,试点建立基于环境感知、实时监测、自动控制的水质远程在线监控系统和现代数字渔业与物联网智能管理系统,开展养殖渔情信息采集、水质在线监控、精准投放、疾病自动诊断、废弃物自动回收系统等的应用推广。

6 小结

夯实渔业生产基础,实施质量兴渔战略,构建渔村产业融合发展体系,是推进广东省现代海洋渔业发展重要内容。从广东省的渔业发展传统和优势,结合广东省未来经济社会发展战略,未来广东省要进一步优化渔业发展空间战略格局,打造珠三角都市特色养殖区、粤东西特色鱼虾养殖区和北部生态特色养殖区3个各具特色的养殖区,建设沿海海水养殖优势带、西江和北江下游淡水养殖优势带、东江下游淡水养殖優势带。以资源环境承载能力为基础,科学划定禁养区、限养区和养殖区,完善分区管控体系和政策框架。充分利用近海和外海资源,推动广东省海洋渔业实现高质量发展。强化渔业养殖、加工和贸易协调发展,进一步推进渔业产业链融合,提升渔业发展整体保障能力,从而推动广东省现代渔业发展水平。

参考文献

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[3] 广东现代渔港建设联合调研组,马占亚.凝聚共识克服困难继续推进广东现代渔港建设[J].广东经济,2018(4):46-49.

智能渔业养殖论文 篇3:

基于物联网技术的智能渔业监控系统设计

摘 要: 利用现有的物联网技术,结合天津当地水产的实际设计实现了一套智能渔业监控养殖系统。该系统利用STC12C5A60AD/S2单片机设计了采集控制终端,用于采集水产养殖池塘的氨氮、pH、溶解氧等水质信息,使用球机采集养殖水域的图形信息,这些信息经过初步处理之后通过构造的局域网上传给控制决策中心的服务器;控制决策中心的大屏实时显示养殖水域信息并根据具体情况作出对应的控制决策,将控制指令发送至采集控制终端,进而控制投料机喂食和增氧机增氧,保障养殖水域的水质,提高产量和品质。在严重异常情况发生时作出报警,防止巨大的财产损失,确保养殖安全。该系统经过现场的实际使用,具有很好的适应性和可靠性。

关键词: 单片机;传感器;物联网;数据采集,智能渔業

Key words:microcontroller; sensor; internet of things; data acquisition; intelligent fishery

物联网(Internet of Things,IoT)这个概念最早由Ashton教授在1999年于麻省理工学院所提出[1]。近些年来,传感器技术、移动互联网技术和物联网技术的快速发展,制约农业和水产信息化和现代化发展的问题逐步得到解决[2]。伴随着国家农村土地承包流转等一系列新政策的出台[3],实现农业和水产养殖的大规模智能化生产成为可能。

类比于物联网体系结构的划分,农业物联网一样可分为信息感知层、通信与网络传输层以及应用服务层三个主要的层次[4]。

美国、欧洲、日本等发达国家得益于其先进的科技,相继做出了农业物联网应用的研究和尝试,形成了一批先进的系统和生产模式,对新型产业的发展起到了促进作用[5-8]。物联网技术的应用对于节约资源、改善生态环境、提高作物和养殖产品的产量、提高管理水平、降低人力成本具有重大的意义。我国农业和渔业相对于发达国家而言,现有的技术标准比较零散、缺失,标准不统一[1],设备的自动化水平较低、投入成本较高,收回周期较长。总体上我国的农业物联网发展还处于初级阶段。

近几十年来,水产养殖的规模不断扩大,据统计,2012年我国水产总量进出口贸易顺差突破100亿元,全国水产品总量达5 906万t,同比增长5.4%[5]。虽然水产养殖业已经得到了迅猛发展,但随着养殖规模的不断扩大和高密度养殖的发展,由养殖水域水质引发的水产品生长迟缓甚至大面积死亡的问题也越来越多,造成了大量的经济损失[10]。由此更加说明了建立水质监测系统的重要性、广阔的市场前景和重要的经济和社会价值。

2012年天津市被农业部列为农业物联网区域试验工程试点省(市),将大力推进农业物联网技术和设备的引进和示范应用。天津正跃水产储养有限公司是一个集水产养殖、销售为一体的企业。本文所设计的基于物联网技术的天津智能渔业监控系统设计是和天津农委及正跃公司合作,结合了天津当地的实际情况。经过实际检验,能够实现水产科学养殖,提高产量与品质,节省劳动力成本, 达到增产、节能、减轻工人劳动强度的效果。

1 系统概述

本系统总体分成4个部分(图1):(1)由增氧机、投料机、水泵、球机、传感器所构成的底层感知和调节设备;(2)由采集控制终端、网桥、交换机等设备构成的局域网信息传播通信系统;(3)由控制中心服务器和软件构成的云处理决策系统;(4)由PC、笔记本、手机等组成的显示和人工决策系统[11]。

整个系统通过智能农业传感网络建设,实现自动调度养殖设备的开关闭合,实现水体参数监控,实现科学养殖,优化投食、疾病诊断和智能控制等决策支持服务。并通过水面鱼群浮头自动识别系统建设,实现第一时间自动报警并且自动打开增氧设备,增加水体含氧量,降低鱼的死亡率。主要建设和实现如下功能。

(1)建立监测系统控制器终端。通过自行接收智能决策和控制系统发出指令并通过智能农业传感网络具体执行该指令,自动调度养殖设备的开关闭合,从而实现无人值守功能。并且将执行成功与否结果回传智能决策与控制系统,还可通过手机短信的方式通知养殖管理者。

(2)建立智能农业传感网络与信息传输。构建无线传感网络,并与移动网络、互联网络互联互通,实现智能农业无线传感网与移动网、宽带网络无缝接入。

(3)建立智能决策和控制系统。实现水体参数的实现监控,与专家知识库中的知识结合,为用户提供科学养殖,优化投食、疾病诊断和智能控制等决策支持服务。包括自动增氧机、自动投饵机的远程手动或自动控制。

(4)建立鱼群浮头识别系统。系统一旦识别出有鱼浮头,第一时间自动报警并且自动打开增氧机,增加水体含氧量,降低鱼的死亡率。同时,该系统还可以通过水面鱼群活动水波情况,做出是否关停投饵机的决策。

(5)建立养殖场视频监控系统。增加若干个标清或高清红外摄像头和本地监控终端,用于24小时观察鱼场水面情况和实时监控图面的本地化显示。

其中数据感知层由各智能水质传感器和摄像机组成,完成对各水质参数和现场视频的感知,是整个系统的基础;无线传感网络组成系统的网络层,分散在渔场中的各无线终端节点经过中继节点,在汇聚节点处经GPRS、WiFi等网络形式,接入互联网,完成感知层与数据处理层间数据、指令等信息的传输;数据处理层完成对采集数据综合分析、浮头识别和日常生产的智能决策。用户层提供简洁、明了的系统界面,方便用户使用。

2 监测系统的硬件组成和实现

2.1 传感器和控制机构

水质关系着养殖产品的质量和安全,若水质控制不当,将会严重威胁养殖产品,带来严重的经济损失。氨氮、pH值和水温关系直接关系着水产品的养殖安全,光照度能感知白天黑夜,便于水质按照时间做出不同的控制。

控制机构包括增氧机、投料机和水泵。投料机可根据系统设定,按照图像信息和养殖经验自动或手动打开,对养殖产品进行喂食。增氧机则根据溶解氧、水温、浮頭监测的数据保证养殖水域水体中溶解氧含量稳定,不因过高或过低而造成渔业生产的重大事故。水泵则和温度、pH传感器结合在一起来保证水质在养殖产品要求的合理范围内。

2.2 数据采集控制终端

对于传感器感知的数据和对调节机构的控制,是由一个设计的STC12C5A60S2单片机最小系统为核心[12]的采集控制终端负责的(图2)。

用户通过PC、智能终端发送的指令,经网络经发送至数据服务器,数据服务器对指令进行编码、压缩后再由以太网发送至主控芯片,主控芯片接收到指令解压后,通过驱动电路驱动继电器的闭合实现对增氧机、投料机和水泵等养殖设备的远程控制(图3)。

2.3 局域网系统的搭建

局域网的稳定运行是整个渔业监控系统正常运行所必不缺少的条件。由于养殖水域面积大,为了便于施工,结合实际,局域网内之间的通信通过无线网桥的方式实现数据通信连接。在决策中心处放置网关网桥节点统一接收采集设备和摄像头传递的数据和图像信息(图4)。

整个系统由局域网中的相关设备构成了物联网监控决策的整个对象体系,是整个系统的底层主体(图5)。

2.4 视频监控采集

在养殖基地内安装了4套标清或高清红外摄像头和本地监控终端,用于24小时观察鱼场水面情况和实时监控图面的本地化显示。此外,还为相关系统提供视频图像(如鱼群浮头识别系统)和指令动作结果的确认工作,比如:鱼类在池中浮头则较轻,周边浮头则为重,需要在池中至少架设2个摄像头,全方位了解池中水体缺氧情况。同时,接入天津市农业物联网平台,实现上下联动,远程控制,有利于及时观察,发现问题,互通信息(图6)。

2.5 控制决策中心

控制决策中心安服务器和大屏显示设备,在这里可以远程控制整个系统,实时看到系统的运行状态、环境信息等数据,通过运行的软件去对养殖过程做出自动或人工决策,节省了人力物力(图7)。采集的数据经数据库软件处理后进入数据库以备追溯查询。

3 监控系统的软件实现

监控系统的软件包含传感器的校准测试软件、水质采集控制终端的采集控制软件、网络数据传输单元配置软件、服务器端数据接收决策测试软件、浮头监测软件等组成部分。

3.1 传感器校正软件

水质监测系统采用了pH值、溶解氧、光照度、水温4种传感器负责水质信息的采集,pH值传感器和溶解氧传感器需要在使用之前和长时间的使用之后进行校准。所使用的校准软件是传感器公司自带的校准软件,具体的使用配置见其产品配置说明。

3.2 水质采集控制终端软件

系统的软件分为数据采集主程序和中断处理程序两部分构成,程序分为测试模式和工作模式两个模式,两个模式的区别在于两次数据采集间隔的差别。为了降低功耗,对环境信息的采集控制使用中断处理。采集控制终端在采集时间到来后启动传感器数据采集程序,在接收到上层的控制指令后启动控制调节程序。

3.3 网络数据传输单元配置软件

网络数据传输单元是水质采集控制终端和网络服务决策中心进行数据通信的中间桥梁,为了保障数据能够准确无误地在终端和数据中心之间进行通信,需要对传输单元的通信波特率、外网地址、端口等做出正确的配置,具体的配置见服务商的配置软件和说明。

3.4 数据服务决策中心软件

数据服务决策中心软件运行在一台网络服务器上,负责将采集到的水质监测数据进行存储分析决策显示等功能。该软件负责将采集到的数据显示给用户并发送指令控制采集终端的使用模式和控制增氧机和投料机设备。

3.5 浮头监控软件

如图8所示,部署在渔场的摄像头将采集的水面视频数据通过网络传输至浮头识别系统服务器。由识别系统完成浮头画面的去燥、特征提取、比对和识别,并由机器学习系统根据历史特征数据优化浮头识别算法,保证识别结果的准确性和稳定性。

4 系统运行实验验证

采集控制终端的软件采用Keil4[13]进行编写,通过232串口进行程序的下载[14]。采集控制终端使用的是POE供电的方式[15]。设备经组装调试并配置好数据传输单元和服务器后,将看到数据已经被正确传输并最终控制增氧机和投料机的运行;对于鱼群的浮头监测也在正常运行[16]。

4.1 浮头监控软件的运行

浮头监控能够识别鱼头是否喂饱结果,自动停止投饵,做到精准投料,避免鱼饵投放过多,造成饵料浪费以及养殖水域的污染(图9)。

4.2 展示控制软件的运行

为了便于直观的展示系统和方便使用者进行决策控制,实时了解养殖产品的状况,分别设计了网页、手机客户端和VC界面来展示整个系统,每个软件具有简单、明了、易操作等特点,非常适合公司养殖人员进行养殖水域的日常管理(图10,图11)。

4.3 视频监控的运行

在养殖水域的四周安装了摄像头球机以便于监控养殖水域,实时了解养殖水域的状况(图12)。

5 结 语

本文中所设计的智能渔业监控系统运用物联网的相关技术,将水温、溶解氧、pH值、光照度等环境数据做实时在线检测,通过构造的局域网上传至服务器做信息决策,以实时保障水质符合养殖产品的要求。通过浮头监测养殖产品的喂食情况,达到节省饵料、保护环境的目的。整个系统总体上实现了预期的效果,并且具有较好通用性。

所设计的系统经过了现场的实际验证,实现了对养殖用水、鱼病的及时监测,降低了发病率,减少用药次数,能带来可观的经济和环境价值,满足了设计和用户的要求,系统可靠性强,能为我国水产养殖的信息化和产业化作出贡献。

参考文献:

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作者:潘春霖

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