中国近海捕捞机动渔船航次特征数据挖掘

为加强渔船进出港管理和捕捞渔获物监管,解决信息上报中主观性大,报告信息错误、虚假报告等问题,利用北斗船位数据记录渔船出海作业的时间、位置、航速、航向等信息,通过航次特征数据挖掘,分析了港口格网、岸线点与北斗船位终端记录轨迹的空间关系,提取到2.5万余艘渔船的39.98万个航次数据,并利用船位点球面距离累加计算航程,利用船位点到岸线点距离计算平均离岸距离,分析了中国近海渔船的航次特征.结果表明:渔船出港时间集中在每日8:00-17:59,进港时间集中在每日5:00-10:59和13:00-18:59;航次特征数据受大小潮、朔望日等影响较大,可划分为1～10d、11～15 d、16～21 d和22～30d等航次时长段;渔船的航次时长、航程和平均离岸距离均由江苏省向北、向南降低.研究表明,利用北斗船位数据提取航次具有速度快、实时性强的特点,是渔船管理的重要信息源之一,可为渔船进出港管理提供参考.     

基于北斗船位数据灯光罩网渔船作业状态特征的提取和验证

为研究一种使用北斗船位数据提取灯光罩网渔船的作业状态特征的方法,选取桂北渔36288、61999、62666和68209四艘灯光罩网渔船2017年的北斗船位数据,使用阈值综合判别的方法判断渔船作业的状态,通过航速、水深和时间区间的阈值判别渔船作业状态的船位点,利用船位分析软件(AST)提取渔船的作业天数、作业日期、作业时长以及对应的作业位置信息,并与实际填写的渔捞日志数据进行对比验证。结果显示:提取的结果和实际记录的结果误差较小,其中作业天数每月差值在0～3 d以内;对应的作业日期准确率在94.45%以上;作业时长每日最大误差不超过2.4 h,最小误差为0 h,总平均误差为1.49 h,且提取的作业时长和渔获率存在明显的显著性差异,相关系数r=0.512(P0.01);作业距离差值较小,总体在50 km以内。因此可以确定,本研究根据北斗船位数据提取灯光罩网渔船作业状态特征的方法可靠,具有较大的实用性和现实性意义。     

基于VMS的张网渔船捕捞努力量与网位坐标提取方法

捕捞努力量是渔业资源管理和评估领域的重要参数之一,传统捕捞努力量计算方法无法满足实时、大范围、快速统计的需要。以我国近海作业的某张网渔船为研究对象,采用BP(back propagation)神经网络模型,对张网船155在2016年和2017年北斗渔船监控系统所获取的若干连续航次的经纬度坐标、航速和航向等信息进行分析和判断,提取各航次作业的网位坐标,通过阈值筛选渔船布网位置和时间,计算放网时长,把网口迎流面积与放网时长的乘积作为网次的捕捞努力量。结合BP神经网络和阈值分析的判断结果,网位判断准确率为82%,4个航次累计捕捞时长3562.62 h,累计捕捞努力量712524(m²·h)。设计的张网渔船状态判断、确定网位、放网时长提取和捕捞努力量计算方法为张网作业分析和其捕捞强度量化提供新的研究思路。     

基于DBSCAN的VMS数据定置刺网渔船网次提取方法

网次是捕捞努力量计算、渔业资源调查和渔业生产管理中的重要统计参数,定置刺网作业过程中起网状态下的航速与航行、放网时相差较大,可通过阈值进行提取。利用2017年浙临渔12870和浙三渔66666定置刺网渔船VMS数据,首先对其航速及相邻作业点时间差进行统计分析,得到合理的聚类参数,然后采用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Application With Noises)算法对定置刺网周围作业点进行聚类,提取作业网次,继而统计各网次作业持续时间与距离。以15 min作为合理误差范围,将各网次起止时间与日志起网时起止时间进行比较验证。结果表明:该方法在网次识别上效果良好,聚类提取的各个网次起网时的起止时间准确率达到80%以上。     

基于VMS的我国捕捞渔船出海时间与航程量化分析

近海捕捞渔船在各渔场的出海时间与航程量化数据是渔业管理中的参考信息,本文根据船舶监控系统2018年2.5万余艘海洋捕捞机动渔船的12.87亿条船位数据,利用渔场格网与渔船轨迹的拓扑关系,设计了捕捞渔船出海累计时间与航程计算方法,统计出累计时间3439 万h,累计航程25512 万km,分析结果显示：各省出海作业渔船主要分布在其沿海附近渔场,累计时间和航程近海高于远海。辽宁省、山东省、浙江省、广西区的捕捞渔船的累计时间值存在两个峰值与谷值,辽宁省、山东省两省与浙江和广西区相比1～3月累计时间明显偏低。量化方法与统计结果可辅助于渔业限额捕捞管理。     

拖网对海底环境压力评价方法分析

底拖网捕捞是最有效的捕捞作业方式之一,但一些学者和渔业管理人员已经观察到其对海底环境影响的严重性和持久性。声纳、视频、遥感、渔船监控系统等技术可以应用于拖网对海底环境压力评价,声纳与视频辅助可以从微观角度评价拖网对海底沉积物影响,遥感影像可以用拖网轨迹宽度、长度量化评价,渔船监控系统可以用累计距离、累计功率距离等参数量化评价。声纳与视频适合小范围,遥感适合大范围评价,但两者在水体浑浊的情况下都不适用,渔船监控系统时空分辨率都较高,可以很好地应用于拖网对海底环境压力评价。     

舟山渔船产业结构转型升级影响因素的灰色评价

根据2003~2012年舟山市渔船相关统计数据,运用灰色系统理论中的灰色关联分析方法,对舟山渔船产业结构进行关联分析,在此基础上,运用灰色综合评价构建舟山渔船产业结构转型升级的灰色综合评价模型,对其进行定量的综合评价。关联分析结果显示:与舟山市渔船总数量的综合关联度大小依次为:拖网渔船数量张网渔船数量其他作业类型渔船数量刺网渔船数量钓业渔船数量围网渔船数量,说明舟山的渔船产业中仍以拖网渔船为主,而围网渔船所占比例还相对较小。评价模型结果显示:舟山渔船产业结构转型升级的综合评价值为80.2216,即转型升级水平为AA(较好)级别。     

我国海洋捕捞渔业温室气体排放量估算与效率分析

渔业向人类提供大量水产品的同时,也因其大量使用化石燃料而对生态环境造成了一定的负面影响。借助机动渔船油价补助用油量测算参考标准,对2007年我国海洋捕捞渔船燃油消耗量进行估算。结果表明,2007年我国海洋捕捞机动渔船燃油消耗总量约为557.01万t,其中,拖网作业渔船的燃油消耗占了57.56%,按照不同温室气体的增温潜势数据折算成CO2的排放总量为1 790万t;与其他几种作业方式相比,刺网对应的燃油消耗与产量比值及温室气体排放量与产量比值较高,分别为0.55和1.77。建议加强对刺网作业的管理,通过标准化网目尺寸和限制多重刺网结构,逐步提高生产效率和生态效益。     

不同DEM分辨率下的坡面土壤侵蚀模型的坡长因子提取对比研究

采用基于GIS的非累计流量的坡长直接提取算法(NCSL)和空间分析提取法(SAC)对陕北省安塞县10个样区的坡长进行提取,并计算相应的坡长因子。对不同DEM分辨率下的坡长提取结果对比,结果表明:NCSL对坡长的提取精度明显好于SAC的提取结果,其中DEM在5、10 m分辨率下的提取精度最好,且二者计算的坡长因子值差异不大,因此,可采用10 m分辨率NCSL方法提取坡长。     

基于X射线脉冲星的新型卫星天文导航

基于X射线脉冲星导航（XNAV）是一种新型的卫星自主导航技术。使用卫星上的相位测量值和脉冲星钟预报的相位值,可以确定卫星的位置和速度。由探测到的脉冲相位,计算出沿着脉冲星视线方向的卫星相对于地心的距离。同时测量三颗脉冲星,就可以计算出卫星在惯性系下的位置。结合距离测量方程和轨道动力学,设计了广义卡尔曼滤波算法。仿真验证表明,该导航算法能实现卫星的精确导航,定轨精度在百米以内。此外还分析了影响导航性能的因素。     

油菜播种质量监测系统设计与试验

目的 为了获取油菜播种质量信息,并实现信息的显示、远程传输与云存储,提出了一套油菜播种质量监测系统。方法 该监测系统由油菜籽传感检测装置、播种监测终端、播种质量信息云存储平台组成。采用多种形式小粒径种子传感检测装置实现对播种质量信息的实时获取,基于射频通信模块实现与播种监测终端的数据交互;监测终端完成信息显示,并通过北斗定位单元对播种质量信息位置进行精确定位;通过无线传输模块,实现油菜播种质量信息数据的远程传输和云存储。搭建油菜播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证系统的稳定性和可靠性。结果 设计的油菜播种质量监测系统能通过内嵌的北斗定位单元获取播种机经、纬度信息,同时可利用4G无线传输模块将播种质量信息及定位信息传输至云存储平台。台架试验结果表明,当排种器落种频率为16.5~26.2 Hz时,检测准确率不低于97.1%,采集的油菜播种质量信息均能够传输至播种监测终端并进行显示;播种质量信息均准确上传至云存储平台数据库,传输时长不超过2 s,且与终端显示数据一致。田间试验验证结果表明,排种频率为17.4~25.5 Hz时,检测准确率不低于96.6%,且系统运行正常。结论 该系统为油菜播种过程智能化提升、播种状态图生成及产量预测提供了技术支撑。     

避风型渔港规划问题的启发式算法研究

避风型渔港的合理规划对减少台风造成渔业的损失具有重要意义.建立了中国东南沿海避风型渔港规划问题的数学模型,并对该模型的复杂度进行了分析,利用渔船就近避风的原则,提出了一种优先考虑最短回港时间的启发式算法,并用中国东南沿海实际的渔港及渔船数据进行了计算,用调研数据对算法的运行效果进行了评估.试验结果表明,本算法具有较好的准确度.     

渔船随机到港分布规律的探讨

通过对若干渔港船到港资料的统计分析,得出渔港日到港船数基本服从泊松分布,可供渔港规划时参考。     

我国南海区海洋捕捞现状分析

利用《中国渔业统计年鉴》数据,结合有关南海区渔业资源和渔业生产状况相关资料,对1979—2017年南海区(广东、广西、海南)捕捞作业量、捕捞作业结构以及捕捞产量的变化趋势和现状进行了定量和定性分析。结果表明:海洋捕捞渔船船数和功率实行总量控制(简称"双控")制度全面实施后,虽然南海区渔船数量上升势头得到控制,近年来总体呈下降趋势,但渔船总吨位和总功率却基本呈上升趋势。自2002年以来,南海区机动捕捞渔船总吨位增长了45%,总功率增长了13.7%,2017年44.1 kW以下的海洋捕捞机动渔船占77.5%。南海区海洋捕捞产量由不断上升至近年逐渐得到控制,近5年南海区的捕捞产量约为340万～380万t,对渔业资源破坏力大的拖网和刺网产量占72%～74%。南海区海洋捕捞渔业存在捕捞生产数据统计不规范、渔业资源面临衰竭和捕捞作业结构不合理等问题。建议依托渔港建立健全渔获物统计和核查体系,压减近海捕捞能力,稳定外海渔业,同时加强科学调查研究,从而优化南海区捕捞作业格局。     

有关捕捞能力量化统计方法的探讨

文章介绍了在我国渔业统计资源中,与捕捞能力相关的项目,以及在渔业管理初中中,对捕捞能力进行宏观控制的主要指标：渔船数、主机总功率和总吨位等,还介绍了我国近海渔业中单一和复合渔业捕捞能力的量化方法,并对各种作业方式中影响捕捞能力的主要因素进行了分析,提出在量化计算时应注意的问题。本文以东、黄海底托网渔业为进行捕捞能力的修正。由于影响捕捞能力的因素很多,文章还初步得出利用灰色系统理论建立捕捞能力的综合指数的设想和可行性,以便较为全面地反映和统一量化不同渔船或多种渔业的捕捞能力,供渔业管理参考。     

有关捕捞能力量化统计方法的探讨

文章介绍了在我国渔业统计资源中，与捕捞能力相关的项目，以及在渔业管理初中中，对捕捞能力进行宏观控制的主要指标：渔船数、主机总功率和总吨位等，还介绍了我国近海渔业中单一和复合渔业捕捞能力的量化方法，并对各种作业方式中影响捕捞能力的主要因素进行了分析，提出在量化计算时应注意的问题。本文以东、黄海底托网渔业为进行捕捞能力的修正。由于影响捕捞能力的因素很多，文章还初步得出利用灰色系统理论建立捕捞能力的综合指数的设想和可行性，以便较为全面地反映和统一量化不同渔船或多种渔业的捕捞能力，供渔业管理参考。