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。     

基于北斗船位数据的江苏渔船航次分析

北斗船舶监控系统(VMS)包含渔船的位置、航速等数据,能用于挖掘渔船作业的动态信息。利用VMS数据对江苏渔船的航次和平均离岸距离进行提取,分析不同船长、类型、作业期、地区等条件下航次和平均离岸距离的特点。结果显示:1)江苏不同作业类型渔船航次差别明显,刺网航次数量最多,占总航次数的84.6%,围网和张网作业渔船的平均离岸距离和平均作业时间大于其他作业类型,围网作业渔船最远可达174.02 km;2)江苏渔船大部分为中小型渔船,作业的平均离岸距离比较小,基本在80 km以内,平均离岸距离随着吨位和功率的增大而线性增大;3)全年的航次数量变化分布整体中间低两边高,4月、9~11月航次数较多,2月、5~7月航次数较少;4)江苏不同区县渔业差距较大,航次数最多的为南通启东市、如东县和盐城射阳县,渔船作业平均离岸距离最远的为苏州太仓市,最远可达332.38 km。研究结果可为江苏省渔业管理提供参考依据。     

基于深度学习的刺网与拖网作业类型识别研究

渔船作业类型可分为多种,作为典型近海捕捞作业方式的刺网和拖网捕捞渔船可占总船数的72.6%,准确的渔船作业类型识别可辅助渔船管理。利用北斗渔船监控系统(vessel monitoring system,VMS)数据提出一种对刺网和拖网作业分类识别的方法,因拖网和刺网渔船作业轨迹存在一定的差别,研究先提取出每艘船的航次信息,然后根据航次信息将原始刺网和拖网每条船的VMS划分为多个航次数据,根据航次数据中的经纬度数据批量画出每个航次的航迹图,再利用深度卷积神经网络模型对航迹图进行训练学习,进而实现刺网和拖网作业类型分类识别。通过使用自定义的10层CNN模型及使用迁移学习和模型微调方法调整后的VGG-16模型进行对比实验,结果显示,自定义的CNN模型最终精度为94.3%,证明了本方法的可行性,模型可用于辅助刺网、拖网作业类型判断。     

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.     

浙江省帆张网捕捞强度分布的提取方法

捕捞强度是渔业资源管理和评估领域的重要参数之一。传统的计算方法无法满足实时、大范围、快速统计时空分布的需要。本文提出根据VMS数据对渔船生产活动划分作业阶段;结合帆张网渔船的作业特点,采用阈值划分和密度聚类算法提取网位,计算各航次的捕捞时长;划分地理格网并累加其范围内的捕捞时长,以各格网平均每平方公里累计捕捞时长(h/km2)作为帆张网捕捞强度的量化依据,并可视化捕捞强度空间分布。本研究以2017年浙江省所属帆张网渔船的北斗VMS船位数据为研究对象,共提取有效作业航次733个,网位6021个,累计捕捞时长736 761.78h。在121.6E~126.5E,27.6N~33.9N范围内划分0.1°×0.1°地理格网,2017年上半年帆张网捕捞相对分散,各格网平均捕捞强度11.26 h/km2;下半年相对集中,平均捕捞强度12.83 h/km2;全年平均14.76 h/km2。其中,在125.4E~126.1E,31.2N~32.1N范围内捕捞强度最大,平均28.51 h/km2。本文设计的网位提取、捕捞时长、捕捞强度空间分布,为分析帆张网渔船作业状态和捕捞强度量化提供新的研究思路。