基于北斗VMS数据和DBSCAN算法的夏季海州湾中国毛虾资源分布

2020年我国伏季休渔期间中国毛虾（Acetes chinensis）限额捕捞试点在黄海海州湾实施,2021年该限额捕捞项目继续实施,在此背景下探究夏季海州湾中国毛虾资源分布对其限额捕捞精细化管理至关重要。本文首先基于2021年海州湾中国毛虾限额捕捞期间北斗渔船监控系统（Vessel monitoring system,VMS） 数据提取得到各毛虾张网渔船所有捕捞网位点及其捕捞努力量,然后运用具有噪声的密度聚类（Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise,DBSCAN）算法进一步识别含有捕捞产量的网位点,从而探究夏季海州湾中国毛虾资源分布格局。结果显示,含有产量的网位点识别率为97.18％,表明DBSCAN算法能精准识别含有产量的捕捞网位点。含有产量的网位点共有898个,空间上呈聚集性分布。依据捕捞努力量情况探究得到中国毛虾资源主要分布在120°00′E~120°15′E,34°43′N~34°48′N 和119°47′E~119°53′E,34°36′N~34°43′N。本研究思路可作为其它渔业捕捞活动中运用VMS数据提取含产量捕捞网位点的科学参考。     

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。     

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。     

舟山市海洋捕捞渔船主要助航助渔设备的调查

为了解舟山市海洋捕捞渔船助航助渔设备的使用现状,通过对舟山市典型作业张网渔船、刺网渔船和拖网渔船的实地调查、助航助渔设备的经销商家与定点维修服务部门的走访调查,得出了以下结论:(1)舟山沿岸或近海的捕捞渔船,船载设备落后,甚至缺少某些助航仪器或助渔仪器;(2)渔船船载助航助渔设备进口的多,国产的少;(3)进口设备性价比高,质量好,而国产产品质量差,寿命短.通过调查了解到舟山市海洋捕捞渔船助航助渔设备的现状,了解到当下渔船的生产条件,找出了渔船自身的不足,及进一步提出了发展渔业装备技术的建议,对推进舟山渔船升级更新具有指导意义.     

我国南海区海洋捕捞渔船现状分析

根据《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资料,对1979-2013年南海区(广东、广西、海南)海洋捕捞机动渔船的数量、吨位、主机功率的总规模以及主机功率结构、作业类型结构的变迁和现状进行评价分析。2013年南海区海洋捕捞渔船总计81 647艘,156.6万吨,其中机动渔船78 671艘,382.3万千瓦;机动小型渔船数量最多,超过75%,早期增速快,近十年较为稳定;大型渔船数量极低,增速缓慢,目前仍不足0.6%;中型渔船较为稳定;刺网作业渔船数量最多,拖网渔船次之,各类型渔船均已从增长期进入调控管理期。南海区捕捞渔船目前存在总体规模过大、数量结构上小型渔船偏多、捕捞作业结构不合理的问题。建议进一步压减捕捞渔船总体规模,在结构上重点压减小型渔船,适当保留大型渔船规模,同时应进一步调整捕捞作业结构,压减小型渔船拖网、刺网作业,积极发展钓捕,适当发展围网和深水拖网。     

我国渔船作业过程碳排放的估算

渔业是农业温室气体的重要排放源之一,应积极研究并采取有效措施控制渔业的温室气体排放。本研究依据《中国统计年鉴》、国民经济和社会发展统计公报和《中国渔业统计年鉴》提供的数据资料,以及中国水产科学院渔业机械仪器研究所2008年至2009年的渔船能耗与节能技术调研结果,采用ORNL提出的CO₂排放量的计算方法,对我国渔船的CO₂排放量进行了估算,结果表明:2008年我国渔船的碳排放量为673.2×10⁴t,折算成CO₂量为2470.6×10⁴t,2007年我国捕捞作业单位产值碳排放量为2.06kg/元,是农、林、牧、渔、水利行业平均水平的3.4倍。海洋捕捞渔船是我国渔船能耗和CO₂排放的主要领域;海洋拖网作业和刺网作业渔船是我国海洋捕捞CO₂排放的主要来源。分析了我国渔船高耗能及高碳排放的主要因素,为有关部门制定节能减排措施提供科学依据。     

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。     

BP神经网络在气象数据预测研究中的应用

BP(Back Propagation)网络是一种被广泛运用的神经网络.它的核心是BP算法,本文是在建立影响气象环境状态指标体系基础上,收集各指标在研究期内的有关数据,对数据进行整理分析并建立数据库,尝试利用基于BP算法的三层向前神经网络对气象数据进行预测.     

基于模糊层次法的张网作业性能评价体系构建及实例应用

张网是一种沿海和内陆水域的重要渔具,具有良好的经济效益。由于选择性差和对资源的破坏性,对张网性能的评价尤为重要。运用模糊层次方法,在渔业专家问卷数据的基础上,按照隶属度原则确定张网作业性能评价体系的一级指标及二级指标,以及确定考核指标的权重,并通过了一致性检验对指标权重进行了调整,确保评价体系指标权重的合理性。在以上基础上构建了张网作业性能评价模型,运用实例验证评价体系的科学合理性,为今后的张网作业性能评价提供参考和依据。     

2014年秋季舟山渔场帆张网渔获组成结构及多样性分析

2014年舟山市1-8月份帆张网作业捕捞产量占捕捞总产量的40.35%,帆张网作业仍然是目前东海区海洋捕捞的主要生产作业方式之一。依据2014年秋季帆张网渔船渔获物调查统计数据,分析了渔获物种类结构组成和多样性特征。本次调查帆张网渔获物共30种,其中鱼类18种,虾类7种,蟹类5种,其中带鱼、小黄鱼、银鲳、虾蟹类分别占捕捞总产量的47.83%、24.78%、2.42%、19.44%,其他鱼类品种较多,总共占5.53%,在随机抽取的4 409个样品中,鱼类质量占总质量的91.12%,虾类占1.37%,蟹类占7.52%。经过计算分析,调查海域物种多样性指数较高,物种较为丰富,但是从带鱼和小黄鱼幼鱼所占比例来看,帆张网作业对幼鱼资源仍有较为严重的破坏。     

舟山沿岸定置张网作业休渔前后鱼类组成分析

根据2007-2009年舟山沿岸定置张网作业渔业资源调查资料,对休渔前后（5月和9月）张网作业渔获物组成进行比较分析。结果表明：休渔前（5月）优势种为鳀鱼、矛尾鰕虎鱼、带鱼、银鲳和黄鲫,其渔获重量占总渔获重量的96.2%;休渔后（9月）以龙头鱼、带鱼、黄鲫和小黄鱼为优势种,其渔获量占总渔获量的77.6%。5月平均每网每天共损害带鱼、小黄鱼和银鲳幼鱼1 030尾,9月平均每网每天损害带鱼、小黄鱼和银鲳幼鱼587尾,比5月减少75.5%。舟山近岸张网休渔后（9月）主要经济种类渔获个体和重量均较休渔前（5月）有大幅增加,通过3个月的休渔,对经济种类的资源养护确实有一定效果,但是渔获个体仍然较小,大多数个体仍然没有达到开捕规格,建议定置张网休渔可以向前推移1个月。     

南海北部竖杆张网网囊网目选择性研究

使用套网法对南海北部双桩竖杆张网网囊网目的选择性进行分析,根据相对重要性指数（IRI）确定黄斑 篮子鱼（Siganus oramin）、周氏新对虾（Metapenaeus joyneri）、小鳞沟鰕虎鱼（Oxyurichthys microlepis）和白姑鱼 （Argyrosomus argentatus）4 种主要渔获作为张网选择性研究的指标种,使用Logistic 曲线作为其选择性曲线模型,求 得不同网目尺寸网囊对该4 种指标种的体长选择性曲线,并运用极大似然估计法进行曲线参数运算。结果显示,试 验网囊网目尺寸为15 mm 时,除毛虾（Acetes）外无其他渔获逃逸;试验网囊网目尺寸为25 mm 时,4 种指标种的50% 选择体长（L50）分别为53.17、50.16、61.05、26.37 mm,其选择性范围（SR）分别为13.43、17.50、41.88、12.78 mm;试验网 囊网目尺寸为35 mm 时,4 种指标种的L50 分别为80.72、77.12、86.97、68.68 mm,其SR 分别为19.48、39.08、28.20、 13.17 mm。随着张网网囊网目尺寸的增加,4 种指标种的L50随之增加,SR 值除小鳞沟鰕虎鱼外也都增加。     

上海奉贤区定置张网渔船产值变动分析

为研究上海奉贤区渔民收入水平及变化,利用曲线回归、聚类分析等方法对2009年5月-2012年10月奉贤区定置张网渔船年产值及单位投网数产值(VPUE)等监测数据进行分析。结果显示:渔船产值逐年升高,2009年产值为20.57万元,2012年提高到31.35万元,增幅达到52.4%;VPUE呈现逐年增高之势,2009年为44.59元/网,2012年提升到61.98元/网,增幅接近40%。利用曲线回归估计法对产量与VPUE的相关性进行分析,发现两者无显著相关性(P=0.5010.05),而产值与VPUE具有显著相关性(P=0.0080.05),其关系可以用公式y=33.812lnx+5.3808表达。VPUE季节变化中,春季与夏、秋季均无显著性差异(P=0.0930.05,P=0.1650.05),而夏季与秋季存在显著性差异(P=0.0080.05)。研究表明,渔民不能盲目地以提高总产量为目标来寻求经济效益最大化,而是应该提高渔获物中经济鱼类所占比例和产量,这不仅能够促进渔民增产增收,而且对于保护幼鱼资源,促进渔业资源的合理恢复也具有重要意义。