基于NPP/VIIRS夜光遥感影像的作业灯光围网渔船识别

为对远洋灯光渔船作业信息进行实时动态监测,该研究基于可见光红外辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)夜光遥感影像,根据远洋灯光渔船作业时其集鱼灯灯光在VIIRS白天/夜晚波段(day/night band,DNB)影像上的辐射特征,采用峰值中值指数(spike median index,SMI)对灯光渔船与背景像元间的辐射差异进行拉伸,在此基础上设计了基于最大熵法(maximum entropy method,Max Ent)阈值分割以及局部峰值检测(local spike detection,LSD)的作业远洋灯光渔船识别算法,并采用2015年西北太平洋公海灯光围网渔场内作业渔船船位监控系统(vessel monitoring system,VMS)数据对该算法的识别精度进行检验。验证结果显示,该文提出的作业远洋灯光渔船自动识别算法对实际作业灯光渔船的识别精度在92%以上,可以满足远洋灯光渔船日常监测的需求,可为进一步评估远洋光诱渔业捕捞努力量、推进远洋光诱渔业信息化管理以及打击非法、未申报和无管制的(illegal,unregulated,unreported,IUU)捕捞活动提供技术支持。     

基于北斗卫星船位数据提取拖网航次方法研究

渔业生产管理、捕捞效益计算、资源调查等常把航次作为一个重要参考量。北斗卫星船位数据时间分辨率约为3 min,空间分辨率约为10 m,具有很好的时空特征,通过对北斗卫星船位数据挖掘可以提取航次。渔船作业过程中航次一般包括起航、海上作业、返航,渔船起航和返航的港口常不同,对港口所在的陆地和岛屿做向外缓冲形成一个面,以船位点与港口所在陆地缓冲面的距离作为离岸距离,根据离岸距离变化判断渔船的航次,并通过编程实现航次提取,6艘调查船提取的航次结果与实际记录的43个航次相比,起航时间差值在2 d内的占95.1%,返航时间差值在2 d内的占95.2%,网次可以根据航速提取,计算出每个航次中的网次数。     

浙江省近海海洋捕捞渔船异地停靠信息提取与分析

根据船籍港管理制度要求,所有渔船必须在休渔期返回船籍港停靠休渔,渔船不能到非船籍港停靠。为调查渔船异地休渔情况,该研究提出一种基于北斗卫星导航系统的船位数据提取渔船异地停靠信息的方法。首先查找出渔船停船时段,选择停船时间较长的时间段,获得该停船时段内渔船停靠地的经度和纬度,利用高德地图提供的逆地址查询Web服务,获取停船地点所属的省、市、区县,然后将停船地址与船籍港对比,判断渔船是否属于异地停靠。以浙江省为例,选用2018年北斗卫星导航系统的船位数据,提取浙江省渔船异地停靠的信息,并进行统计分析,得到跨省停靠休渔的渔船占比为2.60%,省内跨市停靠的占比为5.53%,市内夸区县停靠的占比为14.74%,该方法能够快速提取和统计渔船的异地停靠信息,为休渔期渔船管理的信息化提供技术支持。     

海洋环境对中西太平洋金枪鱼围网渔场影响的GIS时空分析

根据2008年～2012年中西太平洋金枪鱼（Thynnus）围网的渔获生产数据,并结合利用遥感信息技术手段同期获取的海表温度、次表层和温跃层温度、叶绿素等海洋环境数据,分析了围网主要捕获品种渔获量、资源丰度与渔场重心的时空变化及其与主要环境因子之间的关系。结果显示,目前中西太平洋金枪鱼围网渔获量分布在10°N～10°S、140°E-180°E,中心渔场经度重心集中在150°E～165°E,大体走向是由西向东;纬度重心在1°N～3°S,呈现先南后北的走向。渔场主要适温在28～32℃,最适海表温度为29～31℃,次表层50m,适温为26．84～29．47℃,100m适温为24．71～28．57℃,温跃层上界深度在54．09～121．49m,对应的海水温度为27．10—29．18℃;主要渔获产量集中在叶绿素质量浓度0．02～0．35mg·m-3内,叶绿素质量浓度处于0．04—0．18mg·m-3时渔获产量出现频次最高,为渔场的最适叶绿素质量浓度范围。     

北太平洋公海柔鱼渔场浮游植物的生态特征及与环境的关系

利用2010年6~9月北太平洋公海柔鱼(Ommastrephes bartramii)渔场生态环境的调查资料,结合丰度、优势度估算方法以及SUFER应用软件等,对浮游植物的种类组成和数量分布、其与海洋环境因子关系及与中心渔场变动关系等作了探讨分析。结果显示,北太平洋柔鱼渔场的浮游植物经初步鉴定有3门28属80种,种类繁多,组成较复杂,其中东部渔场共39种,暖水性种类为24种,亚寒带冷水性种有7种,热带广布性种有4种,温带偏暖性种有2种,其他生态未命种有2种;而西部的传统渔场共62种,西部渔场鉴定的暖水性种类为43种,亚寒带冷水性种有5种,热带广布性种有9种,温带偏暖性种有3种,其他生态未命种有2种。中东部渔场的浮游植物种类明显少于西部渔场,但亚寒带冷水性种比西部渔场多。采样海域跨度大,包括公海柔鱼的东、西部渔场,范围在150°E~170°W、38°N~45°N的北太平洋公海海域,发现浮游植物丰度在2.98×103~59.87×103 ind/m3范围内,柔鱼的渔获量出现频率高,在14%以上。     

基于约束线性回归的柔鱼栖息地指数渔场预报模型构建

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是我国在西北太平洋重要的商业捕捞对象,对其渔场进行准确预报是提高渔业生产能力的重要内容。本研究分别选取2005~2013年我国在该海域的柔鱼渔获量和捕捞努力量作为计算适宜度指数(SI)的2种指标,利用包括海表温度、叶绿素a(Chl-a)浓度、表温梯度强度和100 m水深的Argo浮标水温数据在内的海洋环境因子,通过非线性回归,生成了不同环境因子的SI曲线。在考虑约束条件的前提下,建立2种柔鱼渔场的栖息地指数(HSI)模型,并利用逐步回归剔除不显著的解释变量。2种模型拟合优度比较的结果显示,利用渔获量建立的模型具有更高的精度,其中,7~11月模型的调整后相关系数分别为0.853(P0.001)、0.773(P0.001)、0.789(P0.001)、0.745(P0.001)和0.724(P0.0001)。各环境因子的SI权重系数符合约束条件,并随着季节的变化,权重值有所不同。在主要渔汛期间(7、8和10月),100 m水深温度的SI对HSI得分起到了最关键作用;而在渔汛末期(11月),与海表温度相关的SI成为影响HSI的最重要因子。利用该模型对2014年进行预报实验,预报结果与实际渔场在空间分布上具有一致性。全年统计结果显示,高HSI(0.7)的区域渔获量占总渔获量的49.06%,而低HSI(0.3)区域渔获量仅占9.06%,表明该模型具有一定的渔场预报能力。     

适用于数据缺乏渔业的资源评估方法研究进展

开展渔业资源评估研究是制定渔业可持续发展策略的重要前提, 而数据有限是全球渔业资源评估面临的普遍挑战。传统资源评估方法具有数据需求量大、要求高等特点, 无法应用于数据缺乏渔业的资源评估中。数据缺乏方法(data-limited method)可结合少量易获得数据和相关历史生物学信息对渔业资源状况、生物学参考点以及资源量等进行评估, 已经成为全球区域性渔业管理组织和资源评估学者的关注热点。本文在分析数据缺乏资源评估方法文献的基础上, 对近几年开发的数据缺乏评估方法模型结构、模型输入输出、假设以及不确定性来源和分析方法等进行了回顾和归纳, 同时对数据缺乏评估方法未来的研究重点和方向进行了展望。分析认为, 数据缺乏渔业资源评估研究仍处于发展阶段, 若渔获量和体长数据均可用, 则应考虑整合了两种类型数据的模型, 如 LIME (length-based integrated mixed effects, 基于体长的综合混合效应)模型和 SSS (simple stock synthesis, 简化资源整合) 模型。建议今后研究中应加强以下几个方面的工作: (1)积极开展长时间、多海域、全覆盖的渔业资源独立科学调查, 以获得具有代表性的样本数据; (2)对现有数据缺乏模型进一步优化, 综合考虑各种因素对评估结果的影响; (3) 进行完整、准确的基础生物学研究, 获得较为准确的历史生物学信息, 从而降低评估结果的不确定性; (4)开展基于渔获量模型和基于体长模型的模拟测试研究, 提高模型对统计偏差和数据质量问题的包容性。     

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。