Mathematical Modeling of Fish Behavior to Hydraulic Environments in Agricultural Canal

农业运河水力环境下鱼类行为的数学模型

基本信息

  • 批准号:
    11660245
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Fish behavior is one of the essential indicators, not only for evaluating the water environments following the impact of development activities on river ecosystems, but also for estimating the functional aspects of river improvement. In contrast to the past ecological studies that have tried to explain the preferences of fish from field measurements in a natural habitat, our study is directed toward developing a methodology for such evaluations with the aid of numerical simulation techniques. The final goal of our study is to evaluate the fish preference in a hydraulic environment by numerical simulations with a fish school model and the observed hydraulic data around the hydraulic structures. In this project, mathematical models for predicting the fish behavior to various hydraulic environments in agricultural canals have been examined by using water tank experiments and numerical simulations.First, the water tank experiments were executed to characterize the schooling behavior of Jap … More anese Medaka fish (Oryzias latipes). Several characteristic variables were introduced to quantify the global structure and the typical characteristics of a fish school in the experiments : the nearest neighbor distance, the polarization and the expanse. The fractal dimension, the return map and the correlation dimension, which are the parameters proposed in the field of chaos engineering, were also used to characterize the nervous strain of fish individuals in the given environment.Next, the Newtonian dynamics model and the behavioral pattern model were investigated to simulate the schooling behavior obtained in the water tank. The comparison of both models showed that the behavioral pattern model could reproduce the characteristic variables of real fish school more accurately. The artificial neural network model could also simulate the schooling behavior obtained in the water tank experimentsFinally, the hydraulic experiments using an open channel were carried out in order to determine the preference curves for the hydraulic environments such as the water depth, the flow velocity and the shield factor. Less
鱼类行为是必不可少的指标之一,不仅用于评估开发活动对河流生态系统的影响,而且还用于估算河流改善的功能方面。与过去试图解释自然栖息地中鱼类偏好的过去的生态学研究相反,我们的研究旨在借助数值模拟技术来开发这种评估的方法。我们研究的最终目标是通过使用鱼类学校模型的数值模拟以及在氢化结构周围观察到的氢化数据来评估氢化环境中的鱼类偏好。在该项目中,已经通过使用水箱实验和数值模拟来检查用于预测农业运河各种氢化环境的鱼类行为的数学模型。首先,执行了水箱实验以表征日本的教育行为…更多的是Anese Medaka Fish(Oryzias latipes)。引入了几个角色变量,以量化实验中鱼类学校的全局结构和典型特征:最近的邻居距离,极化和扩展。分形维度,返回图和相关维度(这是混乱工程领域提出的参数)也被用来表征给定环境中鱼个个体的神经压力。next,Newtonian Dynamics模型和行为模型模型被研究以模拟在水箱中获得的教育行为。两种模型的比较都表明,行为模式模型可以更准确地重现真实鱼类学校的特征变量。人造神经元网络模型还可以模拟在水箱实验中获得的学校行为,进行了使用开放通道的氢化实验,以确定水深度,流速和盾构因子等氢化环境(例如水深,流速和盾构因子)的偏好曲线。较少的

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Hiramatsu, S.Shikasho and K.Mori: "Mathematical Modeling of Fish Schooling of Japanese Medaka using Basic Behavioral Patterns"Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University. 45 (1). 237-253 (2000)
K.Hiramatsu、S.Shikasho 和 K.Mori:“使用基本行为模式对日本青鳉鱼群进行数学建模”九州大学农学院学报。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
平松和昭: "水理環境に対する魚群の応答行動の数理モデルについて"平成11年度農業工木学会応用水理研究部会講演集. 21-28 (1999)
Kazuaki Hiramatsu:“鱼群对水力环境响应行为的数学模型”1999 年日本农业工程学会应用水力研究小组委员会会议记录 21-28 (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Hiramatsu, S.Shikasho and K.Mori: "Simulation and Analysis of a Fish School in a Water Tank using a Behavioral Pattern Model"Proceedings of the 12^<th> Congress of the Asia and Pacific Division of the Asia and Pacific Division of the International Assoc
K.Hiramatsu、S.Shikasho 和 K.Mori:“使用行为模式模型模拟和分析水箱中的鱼群”第 12 届亚太分会会议记录
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiramatsu K. et al.: "Simulation and Analysis of a Fish School in a Water Tank using a Behavioral Pattern Model"Proceedings of the 12^<th> Congress of the Asia and Pacific Division of the International Association for Hydraulic Engineering and Research. 1
Hiramatsu K.等人:“使用行为模式模型对水箱中的鱼群进行模拟和分析”国际水利工程与研究协会亚太分会第12届大会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HIRAMATSU Kazuaki其他文献

Flood Hazard Assessment of Residential Areas Inside the Van Coc Lake, Hanoi, in an Emergency Situation
河内万谷湖内住宅区紧急情况洪水灾害评估
Assessing Water Quality in the Cai River, Ninh Thuan Province, Vietnam, by Field Observations
通过实地观察评估越南宁顺省蔡河的水质
アルカリ蒸解におけるピノレジノール類の挙動
松脂醇在碱性烹饪中的行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    FUKUI Makoto;HIRAMATSU Kazuaki;FUKUDA Shinji;PINEDA Dario;HARADA Masayoshi;TABATA Toshinori;Bill Mangindaan,松下泰幸,青木弾,福島和彦
  • 通讯作者:
    Bill Mangindaan,松下泰幸,青木弾,福島和彦
Evaluation of Water-Saving Methodologies for Rice Farming Using a Distributed Long-Term Rainfall-Runoff Model Incorporated Agricultural Ponds Detected by Multi-Temporal SAR Images in the Ibague Watershed, Colombia
使用分布式长期降雨径流模型并结合哥伦比亚伊瓦格流域多时相 SAR 图像检测到的农业池塘对水稻种植节水方法进行评估

HIRAMATSU Kazuaki的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HIRAMATSU Kazuaki', 18)}}的其他基金

Development of integrated watershed management tools in Southeast Asian developing countries by utilizing machine learning techniques based on scarce observation data
利用基于稀缺观测数据的机器学习技术开发东南亚发展中国家的综合流域管理工具
  • 批准号:
    25660191
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Development of Water Environment Analysis Models for Watersheds Including Land and Coastal Areas and Their Application to Optimal Integrated Watershed Management
陆地和沿海地区流域水环境分析模型的开发及其在流域优化综合管理中的应用
  • 批准号:
    23380144
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of Integrated Water Environment Management Models in Urbanizing Agricultural Watersheds in Asian Monsoon Region
亚洲季风区城市化农业流域综合水环境管理模式的发展
  • 批准号:
    19380138
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study on Hydraulic Environments and Fish Behavior in Agricultural Canals
农渠水力环境与鱼类行为研究
  • 批准号:
    14560201
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Experimental Study on Resuspension, Transportation and Deposition Processes of Mud Particles on the bed of Estuaries
河口底泥泥颗粒再悬浮、输送和沉积过程的实验研究
  • 批准号:
    06660307
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似国自然基金

深海环境海水液压双道往复密封级间压力演变机制研究
  • 批准号:
    52305083
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
涌浪环境双驳抬撬沉船提升半主动升沉补偿液压系统关键技术研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
深海极端服役环境下可控液压往复密封成膜机理及主动调控策略研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
主动调压式CPR环境下的液压系统节能机理及其控制研究
  • 批准号:
    51505289
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
整合MRI药代动力学灌注参数与ADC值评估乳腺癌新辅助化疗残留病灶及乏氧与组织间隙液压微环境
  • 批准号:
    81501435
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Center for Appalachian Research in Environmental Sciences Administrative Supplement for Cost Extension
阿巴拉契亚环境科学研究中心成本扩展行政补充
  • 批准号:
    10598337
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
New Mexico Integrative Science Program Incorporating Research in Environmental Sciences (NM-INSPIRES)
新墨西哥州综合科学计划纳入环境科学研究(NM-INSPIRES)
  • 批准号:
    10689665
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
New Mexico Integrative Science Program Incorporating Research in Environmental Sciences (NM-INSPIRES)
新墨西哥州综合科学计划纳入环境科学研究(NM-INSPIRES)
  • 批准号:
    10393297
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
Targeting Bcl-2 Family Proteins to Facilitate Fibroblast Apoptosis and Promote the Resolution of Pulmonary Fibrosis
靶向Bcl-2家族蛋白促进成纤维细胞凋亡并促进肺纤维化消退
  • 批准号:
    10431774
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
Targeting Bcl-2 Family Proteins to Facilitate Fibroblast Apoptosis and Promote the Resolution of Pulmonary Fibrosis
靶向Bcl-2家族蛋白促进成纤维细胞凋亡并促进肺纤维化消退
  • 批准号:
    10701452
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.18万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了