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船舶自动识别系统(AIS)数据在海洋渔业中研究应用现状

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中国农业科技导报 2024年第5期26卷 212-222页

作者：于琳琳樊伟张衡戴阳万里骏王斐石永闯杨胜龙上海海洋大学信息学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点实验室上海200090 中国水产科学研究院渔业资源与遥感信息技术重点开放实验室上海200090 大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023

在全球海洋主要经济渔业资源衰退的背景下,如何保护和可持续开发利用海洋渔业资源受到全球各国、地区和组织高度重视,一直是研究热点。受传统海洋渔业数据的制约,一直难以全面了解远洋渔船的捕捞足迹,因此,无法对其实行有效监控和管理... 详细信息

在全球海洋主要经济渔业资源衰退的背景下,如何保护和可持续开发利用海洋渔业资源受到全球各国、地区和组织高度重视,一直是研究热点。受传统海洋渔业数据的制约,一直难以全面了解远洋渔船的捕捞足迹,因此,无法对其实行有效监控和管理。船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)提供的全球远洋渔船轨迹数据可以用于量化分析从单艘到全球渔船行为,挖掘的历史捕捞强度空间信息可为海洋捕捞活动的监测管理和生态压力评估提供良好的可替代数据来源,成为近年海洋信息和海洋渔业研究的新热点。为促进AIS数据在我国海洋渔业中的研究应用,对AIS近年的研究内容和应用现状进行总结,指出AIS数据目前研究的不足和未来潜在的研究方法,以期为AIS在海洋渔业中的研究和应用提供参考。

关键词： AIS 海洋渔业渔船作业状态捕捞强度渔场信息

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基于渔船捕捞行为特征的远洋延绳钓渔场捕捞强度计算

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中国水产科学 2020年第3期27卷 307-314页

作者：杨胜龙张胜茂原作辉戴阳张衡张忭忭樊伟中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室中国水产科学研究院渔业资源与遥感信息技术重点开放实验室

渔场捕捞强度信息可以为渔业资源评估和管理提供帮助。本研究结合2017年10—11月船舶自动监控系统(AutomaticIdentificationSystem,AIS)信息和同期中国中西太平洋延绳钓渔船捕捞日志数据,通过挖掘延绳钓渔船作业航速和航向特征,建立渔... 详细信息

渔场捕捞强度信息可以为渔业资源评估和管理提供帮助。本研究结合2017年10—11月船舶自动监控系统(AutomaticIdentificationSystem,AIS)信息和同期中国中西太平洋延绳钓渔船捕捞日志数据,通过挖掘延绳钓渔船作业航速和航向特征,建立渔场作业状态识别模型,提取渔场捕捞强度信息。以3～9节为航速阈值和0°～10°及300°～360°为航向阈值,渔船作业状态识别准确率为68.29%。阈值识别和日志记录的捕捞强度信息在空间上相关性很高(>0.96),基于AIS信息挖掘的渔船捕捞强度空间分布特征和实际非常相似。阈值识别和日志记录的捕捞强度信息在空间上与单位捕捞努力量渔获量(catch per unite of effort, CPUE)、渔获尾数、渔获重量和投钩数的空间相关系数均大于0.62,基于AIS信息挖掘的渔船空间捕捞强度也可替代用于渔业资源分析。

关键词： AIS数据延绳钓捕捞努力量捕捞强度

基于渔船轨迹的阿根廷滑柔鱼捕捞强度空间分析

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南方水产科学 2021年第6期17卷 1-11页

作者：史慧敏樊伟张涵杨胜龙上海海洋大学信息学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所/农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室上海200090 中国水产科学研究院渔业资源与遥感信息技术重点开放实验室上海200090 上海理工大学理学院上海200093

为了解阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)渔船捕捞行为与空间分布,为其资源管理提供参考,文章采用2018年1—5月的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,通过统计方法分析渔船捕捞行为特征,基于数据挖掘方法识别鱿... 详细信息

为了解阿根廷滑柔鱼(Illex argentinus)渔船捕捞行为与空间分布,为其资源管理提供参考,文章采用2018年1—5月的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,通过统计方法分析渔船捕捞行为特征,基于数据挖掘方法识别鱿钓渔船作业轨迹点,统计和绘制鱿鱼渔场捕捞强度分布图,分析了阿根廷滑柔鱼渔场各月捕捞强度空间分布特征。结果表明:1)阿根廷滑柔鱼鱿钓渔船速度呈明显的双峰分布;2)1—4月是阿根廷滑柔鱼渔汛期,作业渔船投入的捕捞努力量最多,中国大陆渔船2—4月捕捞强度高,其他国家和地区渔船高强度主要集中在4—5月;3)各月捕捞努力量存在空间自相关并呈现显著聚集分布模式;4)热点分析表明,2018年1—5月研究区域的捕捞努力量高值和低值均存在聚集分布,鱿钓渔船捕捞热点区域呈南移趋势。

关键词：阿根廷滑柔鱼船舶自动识别系统数据捕捞强度空间分布

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浙江省帆张网捕捞强度分布的提取方法

水产学报 2020年第11期44卷 1913-1925页

作者：裴凯洋张胜茂樊伟侯娟汤先峰朱文斌中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室上海海洋大学信息学院浙江省海洋水产研究所浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室

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。本实验提出根据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,... 详细信息

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。本实验提出根据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。本实验以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6 021个,累计捕捞时长736 761.78 h。在121.6°～126.5°E、27.6°～33.9°N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125.4°～126.1°E、31.2°～32.1°N范围内捕捞强度最大,平均28.51 h/km2。本实验设计的网位提取、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。

关键词：渔船船舶监控系统(VMS) 帆张网渔船捕捞强度阈值划分密度聚类捕捞强度空间分布浙江省

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大黄鱼捕捞强度要合理控制 001

大黄鱼捕捞强度要合理控制

光明日报

作者：曾毅

象山渔民一网捞出2450公斤大黄鱼的新闻，连日来，在东海海域荡起了一波又一波涟漪。“种种迹象表明，今年是东海大黄鱼资源密度较多的一年。今年捞鱼的人，也多于往年。”浙江省象山县渔政渔港监督管理站站长任其浩说。“这个消息让人... 详细信息

象山渔民一网捞出2450公斤大黄鱼的新闻，连日来，在东海海域荡起了一波又一波涟漪。“种种迹象表明，今年是东海大黄鱼资源密度较多的一年。今年捞鱼的人，也多于往年。”浙江省象山县渔政渔港监督管理站站长任其浩说。“这个消息让人既喜又忧。”浙江海洋大学党委书?

关键词：大黄鱼捕捞强度合理控制

来源： cnki报纸评论

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基于东海底层鱼类长度谱的捕捞强度变动判别

海洋渔业 2016年第6期38卷 570-576页

作者：严利平杨林林刘尊雷程家骅中国水产科学研究院东海水产研究所农业部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室上海200090

根据1999～2014年秋季东海海域底拖网调查资料，构建底层鱼类长度谱，以时间序列长度谱的斜率作为捕捞强度变化程度的指标值，分析比较东海区历史上捕捞强度的变化状况，考察伏季休渔的管理措施是否起到所期望的降低捕捞强度的潜在效果... 详细信息

根据1999～2014年秋季东海海域底拖网调查资料，构建底层鱼类长度谱，以时间序列长度谱的斜率作为捕捞强度变化程度的指标值，分析比较东海区历史上捕捞强度的变化状况，考察伏季休渔的管理措施是否起到所期望的降低捕捞强度的潜在效果。结果表明，16年间小个体鱼类的资源丰度呈现增加趋势，大个体鱼类的资源丰度呈现减少倾向，但两者的增减相对稳定（P〉0．05）；时间序列长度谱斜率也呈现变陡态势，但相对平稳（rs=-0．42，P〉0．05）。伏季休渔的渔业管理制度能够减缓或阻止了捕捞强度的进一步加剧，但没有实现所期望的降低捕捞强度的初衷，其原因在于伏季休渔结束开捕后捕捞强度骤然增加，一定程度上抵消了因伏季休渔降低的捕捞强度。针对东海区海洋渔业管理现状，建议在严格执行伏季休渔管理的同时，配合执行开捕规格的管理。

关键词：长度谱伏季休渔效果捕捞强度东海区

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控制海洋捕捞强度所面临的问题与对策研究

控制海洋捕捞强度所面临的问题与对策研究

作者：张忠国中国农业科学院

学位级别：硕士

渔业是我国农业的一个重要组成部分,在保障我国粮食安全,提高人民生活质量,安排广大渔民生产生活,调整农业产业结构,发展农业经济,参与世界资源开发和市场竞争,维护国家海洋权益等方面都具有重要作用。但应该看到,我国渔业在发展过程中... 详细信息

渔业是我国农业的一个重要组成部分,在保障我国粮食安全,提高人民生活质量,安排广大渔民生产生活,调整农业产业结构,发展农业经济,参与世界资源开发和市场竞争,维护国家海洋权益等方面都具有重要作用。但应该看到,我国渔业在发展过程中还在一些突出问题：一是渔业资源严重衰退,使渔业可持续发展的基础遭到严重破坏;二是捕捞渔船盲目增长的势头未有效控制;三是新的海洋制度的逐步建立,沿海渔区面临着转产转业和消化过剩捕捞能力的巨大压力,渔民增收难度加大。这些问题已成为我国渔业发展的瓶颈,对此必须保持清醒认识,采取措施,认真解决。本文主要就当前我国海洋捕捞业的现状、存在的问题、渔业资源严重衰退的原因及解决方法作一些探讨。1、本文介绍了我国海洋捕捞强度的状况,包括海洋机动渔船数量及功率的变化、渔民数量、的变化及海洋捕捞产量的变化。从以上三方面的分析,对目前我国海洋捕捞强度的状况进行了分析。2、分析了近海渔业资源捕捞过度的原因。通过分析认为,造成海洋渔业资源衰退的主要原因,一是海洋渔业资源具有公共资源的性质。而公共资源通常都存在有“公地悲剧”,即对公共资源的过度使用有公共资源的退化、衰竭等,这是所有公共资源所特性;二是渔政管理中暴露出许多突出问题,管理工作中存在机构设置重叠,职能交叉,多头执法等诸多问题,加上执法力量薄弱,使得许多地方管理流于形式,渔船管理不到位,使用禁用工作和方法违规捕捞的现象屡禁不止,导致捕捞资源捕捞过度。3、对我国目前控制海洋捕捞能力方面实施的一些制度进行了方案分析及其产生的效果进行了评价。主要剖析了我国目前主要的海洋渔业资源管理制度,比如捕捞许可证制度、伏季休渔制度、转产转业制度、双控制度、捕捞限额制度等绩效给出了比较和总体评价,并对不同阶段管理制度实施后海洋渔业的生产情况进行阐述。通过研究得出的基本结论是,我国目前的海洋渔业资源管理制度并不是很成功,没有实现预期控制过度捕捞的目标,并对不成功的主要原因进行了分析。4、通过前面的分析,从实现海洋渔业资源可持续利用和有效管理的角度出发,提出了控制海洋捕捞强度的政策建议。

关键词：海洋渔业捕捞强度渔业资源可持续发展捕捞能力

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莱州湾单环刺螠工厂化繁育关键技术研究

中国水产 2024年第5期582卷 59-61页

作者：任玉水孙祥山潍坊市海洋发展研究院中国水产科学研究院下营增殖实验站

近年来,由于捕捞强度逐年增大和生存环境污染等因素,单环刺螠野生资源数量呈连年锐减态势,市场供不应求,价格飙升,单环刺螠养殖潜力和发展空间巨大。本文对单环刺螠不同养殖阶段关键技术进行研究,探索出较为成熟、可行的工厂化繁育新模... 详细信息

近年来,由于捕捞强度逐年增大和生存环境污染等因素,单环刺螠野生资源数量呈连年锐减态势,市场供不应求,价格飙升,单环刺螠养殖潜力和发展空间巨大。本文对单环刺螠不同养殖阶段关键技术进行研究,探索出较为成熟、可行的工厂化繁育新模式,以期为北方开展单环刺螠增养殖和海洋生态修复提供技术支持。

关键词：捕捞强度单环刺螠莱州湾增养殖环境污染野生资源价格飙升技术支持

基于VMS的东黄海张网渔船捕捞强度提取与分析

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基于VMS的东黄海张网渔船捕捞强度提取与分析

作者：裴凯洋上海海洋大学

学位级别：硕士

渔船监控系统(Vessel Monitoring System,VMS)是一种集渔船定位、网络通讯、地理信息、数据管理、电子信息显示等技术于一体的渔船综合应用系统。我国以具有自主知识产权的北斗导航系统为基础,构建了北斗渔船监控管理服务系统。目前,北... 详细信息

渔船监控系统(Vessel Monitoring System,VMS)是一种集渔船定位、网络通讯、地理信息、数据管理、电子信息显示等技术于一体的渔船综合应用系统。我国以具有自主知识产权的北斗导航系统为基础,构建了北斗渔船监控管理服务系统。目前,北斗VMS提供渔船报位经纬度、发报时间、速度、航向等信息的时间分辨率3min,空间分辨率10m,高精度的船位信息,可在渔船航迹识别、捕捞状态识别、作业区域监控等方面进行深入研究。本研究使用2017年浙江省和2018年东黄海沿线省(市)渔船的北斗VMS数据。首先将北斗VMS船位数据按作业航次划分,从中筛选出有效航次并绘制出渔船捕捞特征航迹;然后人工筛选出张网渔船和其他捕捞方式渔船的特征航迹,组成训练集、验证集和测试集,用于训练特征航迹识别模型;随机选取若干个张网渔船完整的作业航次船位信息,人工标注每个船位点的捕捞状态,通过阈值筛选、深度神经网络和DBSCAN密度聚类算法,建立捕捞状态分类模型;对VMS数据使用这个方法,可获得张网渔船一个航次的网次数量、位置和捕捞时长等信息。可视化2017年浙江海域和2018年东黄海海域张网渔船捕捞强度空间分布。研究结果如下:1)张网属于定置型过滤式网具,依靠潮水推动力伸展网身并过滤渔获,达到捕捞目的,对潮汐依赖性较强。渔船通常在海水大潮汐开始(农历每月初一或十五)前抵达目标渔场,在海水小潮汐开始(农历每月初五或二十)后结束捕捞返航。张网渔船单航次集中作业区域较小,集中作业面积30～100km。本研究使用2017年浙江省渔船和2018年东黄海沿线6省(市)渔船的北斗VMS船位数据,分别提取张网渔船作业航次733个和4794个。2)将张网渔船的捕捞状态分为航行、布网/收渔获、收网具和抛锚4种状态,处于不同状态时的船位数据和特征差别明显,通过船位状态分布并结合张网渔船作业方式,可以确定各网次的敷设位置。尝试采用BP神经网络识别捕捞状态准确率较高,但网位的确定精度较低;尝试采用阈值筛选和DBSCAN密度聚类方法分类捕捞状态准确率稍低,但对网位的判断较准确。最终使用阈值筛选、深度神经网络和DBSCAN密度聚类共同组成船位状态判别模型,船位状态判断准确率94.74%,网位判断准确率93%。3)通过渔船捕捞状态确定张网各捕捞网次的网位坐标,并计算各网次的捕捞时长,计算经纬度步长为0.1°×0.1°的格网内的累计捕捞时长,并除以各格网的地理面积,获得0.1°×0.1°格网内的平均每平方公里的捕捞时长,作为捕捞强度分布,单位(h/km)。2017年浙江海域张网捕捞强度小于10 h/km的海域占总捕捞面积51.44%;捕捞强度大于10h/km小于20 h/km的海域占总捕捞面积31.51%;捕捞强度大于20 h/km的海域占总捕捞面积17.03%。2018年东黄海海域张网渔具捕捞强度小于10 h/km的海域占总捕捞面积69.71%;捕捞强度大于10 h/km小于20h/km的海域占总面积13.31%;捕捞强度大于20 h/km小于30 h/km的海域占总面积6.68%;捕捞强度大于30 h/km的海域占总面积10.30%。4)张网渔具对对经济价值高的生物幼体捕获量较大,过度捕捞不利于渔业资源恢复及可持续利用。张网时我国重点管制的捕捞渔具,目前,东黄海沿线6省(市)对张网作业实行4.5个月强制休渔管制。张网渔船在上半年捕捞强度相对较低,分布相对分散,其中2月份捕捞强度最低;下半年捕捞强度相对较高,其中10、11月份高捕捞强度海域分布集中。本研究的创新点主要提现在:1)利用北斗VMS船位数据提取渔船作业航次,使用图像识别方法,建立航迹类型识别模型,分类张网渔船作业航次和其他类型渔船作业航次,为今后渔船捕捞类型识别方法提供参考。2)使用阈值筛选、深度神经网络和DBSCAN密度聚类算法建立张网渔船捕捞状态判别模型,判断张网渔船作业航次中的船位状态,并确定航次中各网次的位置,填补国内目前张网渔船捕捞状态识别领域的空白。3)根据船位状态计算各网次捕捞时长,提取东黄海张网捕捞强度分布情况,并与环境因素和相关政策进行讨论,为监控张网捕捞区域提供新方法,对张网渔船作业管理提供新思路。

关键词： VMS 东黄海张网神经网络密度聚类捕捞强度