浙江省近海渔运船转载信息提取

渔运船是从事渔获物运输的专用船舶,能够提高捕捞渔船作业效率,增加捕捞渔船的作业强度。为掌握渔运船在海上的转载情况,从而间接了解捕捞渔船作业强度,该研究提出一种基于北斗船位数据的以设定航速阈值、距离阈值和时间阈值来提取渔运船转载信息的方法。如果渔运船和捕捞渔船距离小于50 m,且期间有持续3条以上的船舶监控系统(Vessel Monitoring Systems,VMS)记录,则认为可能发生了1次转载,并记录下相遇的时长、船名、空间位置。以浙江省为例,利用该方法从2018年浙江省的北斗船位数据中提取渔运船的海上转载信息,并进行统计分析。结果表明,有转载记录的渔运船808条,参与转载的捕捞渔船3 548条,共转载28 916次。渔运船停船转载占比21.0%,以1～1.4 m/s低速航行的作业状态转载占比53.7%,转载时长小于12.5 min的占比81.3%,同时得到渔运船转载的热点分布,转载累积时长最长的空间网格为122.5°E～123°E,31.5°N～32°N,转载累积时长187 h,其次为122°E～122.5°E,28°N～28.5°N,转载累积时长150h。通过分析渔运船海上转载位置和转载累积时长的空间分布情况可掌握捕捞渔船作业的时空变化特点,为渔业限额捕捞精细化管理提供依据。     

基于栖息地指数的阿拉伯海鲐鱼渔情预报模型构建

为了更好地了解和可持续开发利用阿拉伯海澳洲鲐(Scomber australasicus)资源,采用2016—2017年1、2、11和12月主渔汛期间我国公海围网渔船在阿拉伯海的鲐鱼生产数据,结合海表温度(Sea surface temperature,SST)、混合层厚度(Mixed-layer thickness, MLT)、海面高度异常(Sea level anomaly, SLA)、叶绿素a浓度(Chlorophyll-a concentration, CHL)环境数据,分别构建了以渔获量(Fish catch, FC)和作业次数(Fishing times, FT)为基础的栖息地指数(Habitat suitability index, HSI)模型:FC-HSI和FT-HSI模型。在HIS0.6的海域,2016和2017年实际渔获量占比分别为76.25%和80.03%。利用2018年的实际生产数据对模型进行预报准确度验证,得出在HIS0.6的海域,实际渔获量占比分别为45.68%和50.15%,FT-HSI模型的预报结果优于FC-HSI模型。结果表明,基于SST、MLT、SLA、CHL的FT-HSI模型能够较好地预测阿拉伯海鲐鱼的中心渔场。     

基于PCA-GAM的阿拉伯海公海鸢乌贼资源量空间分布预测模型研究

鸢乌贼是阿拉伯海重要的渔业资源之一,科学预测鸢乌贼资源量的分布有利于其资源的合理开发和利用。本研究利用2017-2019年阿拉伯海公海灯光围网鸢乌贼生产数据,结合同期的盐度、温度、混合层厚度、海表面高度异常、叶绿素a浓度、海表流速、经度、纬度数据构建了阿拉伯海鸢乌贼渔场的PCA-GAM预报模型。环境因子间的相关性会形成多重共线性,易造成模型过拟合,降低模型的预报能力。基于主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）降维技术,将环境数据转变成少数几个不相关但保留重要信息的主成分（Principal Component,PCs）,将前8个PCs作为GAM模型的解释变量,构建模型。利用交叉验证得到预报值和实际CPUE(经过ln(CPUE+1)变换)的相关系数的均值为0.5327,回归模型斜率的均值为0.7087,截断的均值为1.4711。模型预报的鸢乌贼资源量分布和实际的CPUE(经过ln(CPUE+1)变换)在空间上重叠度较高,表明PCA-GAM模型能够较好的预报阿拉伯海鸢乌贼资源量的空间分布。     

基于朴素贝叶斯算法的水产类专利文本分类

本文选取公开日从1992年1月1日到2011年12月31日的水产类的9 894条失效专利作为数据挖掘的文本。从中选出56条专利,利用分词器对其摘要进行分词,并通过卡方检验的方法过滤掉与分类相关度比较小的词,形成词组矩阵。然后采用朴素贝叶斯的方法对这些矩阵进行训练并设计程序。使用训练过后的程序对失效专利进行分类测试,合格后再对所有的专利的摘要文本进行分类,并对分类结果进行了分析和验证。验证的结果表明该程序对文本进行分类的准确率达到了85%,达到了比较好的可信度,可以用它对文本分类。如此我们就可以把失效的水产类专利文本按照设定的类别进行归类,了解一个时间段它们的分布情况,为以后做决策提供参考。     

公海柔鱼类资源丰度与海洋环境关系的研究

利用2002-2014年的公海柔鱼类(Ommastrephidae)渔场的渔获资料结合同期海洋环境数据,采用渔获产量重心算法和广义加性模型(GAM)方法,分析了北太平洋巴特柔鱼(Ommastrephes bartramii)、西南大西洋阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus Castellanos)和东太平洋秘鲁茎柔鱼(Dosidicus gigas)三大公海柔鱼类渔场重心的变化趋势,探讨了主要海洋环境因子(海表温度、叶绿素a浓度和海流)对渔场的影响关系。结果表明:北太平洋柔鱼渔场高产的最适海表温度区间为15~20℃,最适叶绿素a浓度为0.20~0.60 mg/m3;西南大西洋的阿根廷滑柔鱼渔场最适海表为9~14℃,最适叶绿素a浓度为0.60~1.65 mg/m3;东太平洋秘鲁茎柔鱼渔场最适海表温度为18~23℃,最适叶绿素a浓度为0.16~0.40 mg/m3。GAM模型检验结果显示海表温度与资源丰度有显著的相关性,对中心渔场具有关键的指示作用。渔场位置一般出现在不同海流流隔的交汇区,研究认为可根据渔场变化的海况信息及时调整渔场的作业区域,提高生产效率。     

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。     

北斗海洋浮标数据接收与控制终端软件

寻找中心渔场是渔业捕捞生产中备受关注的问题,北斗海洋浮标可为渔场快速搜寻提供有效支持。本研究基于北斗卫星短消息通信,用面向对象的方法设计终端软件,实现海洋浮标数据的接收与控制,利用传感器数据分解包为多帧方式解决北斗短消息数据量受限问题。终端软件通过哈希表管理接收数据,用队列管理回发的信息和命令,采用多线程管理多个浮标。浮标数据接收与控制终端软件经过5组数据收发测试,单帧数据收发成功率94.6%,多帧数据收发成功率90.5%,74条控制命令发送全部成功。浮标具有小型化、成本低、长期不间断运行等特点,可应用于渔业资源探测、海洋环境监测等数据采集服务。     

东南太平洋智利竹鱼渔场渔获物的种类组成与多样性

根据2009年3~6月和2012年3~5月在东南太平洋智利竹鱼(Trachurus murphyi)渔场(39°42'S~46°42'S;79°30'W~97°30'W)的渔获种类组成和数量分布调查数据,分析了其种类组成的月份和昼夜差异及其物种多样性。结果表明:调查期间共发现鱼类13科20种和未定种鱼类1种,其中鲭科4种、乌鲂科3种、头足类3种,均隶属于柔鱼科。从数量分布来看,2009和2012年均是以智利竹鱼比例最高,分别为92.55%和92.38%;其次为日本鲭(Scomber japonicus),分别为4.99%和0.15%;在头足类中,茎柔鱼(Dosidicus gigas)数量比例最高,分别为1.17%和1.12%。从出现频次来看,智利竹鱼、日本鲭、日本乌鲂(Brama japonica)、茎柔鱼出现频次较高,其它种类出现频次很低;约88%的种类幼鱼比例低于10%。2012年白天渔获种类有13种,低于夜间的17种;智利竹鱼白天的数量比例比夜晚要高约11%,日本乌鲂、灯笼鱼科、茎柔鱼等种类则是夜间的数量比例和出现频次高于白天。2009年智利竹鱼渔场拖网渔获物的物种丰富度指数(D)为2.2~3.7,2012年为2.1~3.0;Pielous种类均匀度指数(J)在3~6月均很低,Shannon-weaver指数(H')在2009和2012年各个月份均低于0.8,反映了该渔业渔获物群落多样性较低。综合来说,东南太平洋智利竹鱼渔场渔获的种类数相对较低、群落结构较为单一,该作业对当地海域幼鱼资源的影响很低。     

基于Argo的西北太平洋公海柔鱼渔场垂直水温结构的变化特征

利用2007—2016年Argo温度剖面浮标资料,计算西北太平洋柔鱼作业渔场垂直剖面海水温度和温跃层特征参数,并结合西北太平洋公海柔鱼(Ommastrephes bartramii)同期渔获数据,分析其中心渔场与垂直水温结构的季节性变化关系。结果表明:柔鱼渔汛期为每年的5—11月,其中8、9月是盛渔期,渔场位置相对集中,为150°E～160°E、39°N～45°N, CPUE超过2 t/(d·v);8月前和9月之后渔场相对分散,CPUE相对较低。渔场海洋温跃层上下界对应的海水温度,0～50 m和0～100 m水层温差具有明显的季节性变化。不同水层的水温温差从7月份开始逐步拉大,ΔT_(0-50 m)的平均温差达到了5.17℃,ΔT_(0-100 m)的温差为7.68℃;温差幅度最大值中ΔT_(0-50 m)出现在9月,为9.89℃;ΔT_(0-100 m)出现在9月,为12.64℃;10月和11月ΔT_(0-50 m)、ΔT_(0-100 m)逐步减小。在160°E以西海域,西部传统渔场海域温跃层上界深度处在20～50 m,对应海水温度范围在4～17℃;下界深度位于150～230 m,得出对应的温跃层下界的海水温度范围为3～11℃。渔场垂直水温结构ΔT_(0-50 m)、ΔT_(0-100 m)的值越大,CPUE越高,表明在温跃层水温降低幅度越大,柔鱼资源集聚密度越高,渔获量越好。对渔场垂直水温结构变化特征的研究为西北太平洋柔鱼的渔情预报和渔业生产提供了参考依据。     

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.