衛(wèi)星遙感海面高度數(shù)據(jù)在漁場分析中的應(yīng)用綜述

宋婷婷，樊偉，伍玉梅

（1.上海海洋大學(xué)，上海 201306；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)資源遙感信息技術(shù)重點(diǎn)開放實驗室，上海 200090）

20 世紀(jì)70年代初，衛(wèi)星遙感海表溫度SST（Sea Surface Temperature） 和葉綠素信息在漁業(yè)資源分析和漁場預(yù)報中得到初步應(yīng)用，此后隨著海洋遙感和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，海表溫度與葉綠素信息的漁場分析應(yīng)用逐步進(jìn)入到業(yè)務(wù)化應(yīng)用階段，目前衛(wèi)星遙感SST 反演精度已達(dá)0.5 ℃～0.8 ℃，而葉綠素的精度大約為35%～40%，已完全滿足漁業(yè)生產(chǎn)需求和科研應(yīng)用，海表溫度、葉綠素濃度已成為國內(nèi)外學(xué)者判斷漁場變動和預(yù)報中心漁場位置的重要環(huán)境因子（Druon，2010；Reiss，2008；楊勝龍等，2011；朱國平，2007；樊偉等，2008）。1992年，英法聯(lián)合發(fā)射TOPEX/POSEIDON 衛(wèi)星高度計，使得海表面高度數(shù)據(jù)第一次可以精確測量，從而為衛(wèi)星高度計在漁場分析中的應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)來源。由于海面高度數(shù)據(jù)能夠反映海洋鋒面、水團(tuán)等中尺度海洋動力特征，因此，自20 世紀(jì)90年代中期開始，遙感海面高度數(shù)據(jù)也逐步應(yīng)用到漁場分析研究中。我國于2011年發(fā)射了首顆海洋環(huán)境動力衛(wèi)星“海洋二號”，星上裝載雷達(dá)高度計的測高精度達(dá)到4 cm，將使我國未來在漁場分析應(yīng)用中能實時獲取精確的海面高度數(shù)據(jù)。為此，本文根據(jù)收集到的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對海面高度數(shù)據(jù)在漁場分析中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。

1 衛(wèi)星高度計測高理論及其數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析

1.1 衛(wèi)星高度計測高理論基礎(chǔ)

衛(wèi)星高度計是以海面為遙測靶，通過分析回波信號特征來獲取海洋信息的一種主動傳感器。相對于傳統(tǒng)測量方式它具有明顯的優(yōu)勢，能夠在全球范圍內(nèi)全天候、多次重復(fù)準(zhǔn)確地提供海洋表面高程變化的測量值。因此在中尺度海洋環(huán)流和典型洋流（如黑潮） 的變化特征、海面動力起伏、海洋潮汐的測量、海面地形反演等研究中，或是在厄爾尼諾現(xiàn)象監(jiān)測及漁場分析中，衛(wèi)星高度計都起到了舉足輕重的作用（劉付前等，2009）。

衛(wèi)星高度計測得的海面高度SSH （Sea Surface Height） 是相對于參考橢球而言的，它可分為海洋動力高度（Dynamic Height） 和大地水準(zhǔn)面高度（Geoid Height）。海洋動力高度包括動力地形信息（Dynamic Topography），不同于傳統(tǒng)的海洋學(xué)數(shù)據(jù)計算或數(shù)值模擬結(jié)果，它是相對于平均海平面來計算海平面異常的（Lebedev et al，2007），含有海洋動力現(xiàn)象的有關(guān)信息，如海浪、海流、潮汐等，且動力地形的高梯度區(qū)域產(chǎn)生在氣旋和反氣旋沿海環(huán)流的邊緣地帶，容易形成鋒面和海流；大地水準(zhǔn)面為平均海面相對于參考橢球面的高度，它是地球重力場的等勢面。此外，使用高度計還可以測量有效波高、海表面風(fēng)等動力參數(shù)。

1.2 高度計數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

衛(wèi)星測高具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：高度計在工作時基本不受天氣狀況影響，可以全天候的工作，保證了資料的連續(xù)性和穩(wěn)定性；且使用衛(wèi)星高度計獲取數(shù)據(jù)資料價格相對低廉，易于獲取。由于測高數(shù)據(jù)是深度平均的結(jié)果，是海水溫度、鹽度等多種水文環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果，因而包含的信息量大。目前可應(yīng)用的衛(wèi)星高度計資料主要來自：GEOSAT衛(wèi)星、TOPEX/Poseidon 衛(wèi)星、ERS 衛(wèi)星、Jason 和Envisat 衛(wèi)星；美國于1975年發(fā)射第一顆載有雷達(dá)高度計的GEOS-3 衛(wèi)星；隨后歐空局在發(fā)射的ERS-1 測高計上改進(jìn)了跟蹤器算法，增加了測量海冰的工作方式，其精度達(dá)到6～10 cm；1992年，英法聯(lián)合發(fā)射了第一個可以精確測量海面高度的T/P 衛(wèi)星高度計，其總體準(zhǔn)確度達(dá)到4.1 cm，軌道高度為1 336 km，軌道傾角為66 b，從而保證了全球海洋的90%可以得到覆蓋。發(fā)射T/P 的主要目的是為了從空間監(jiān)測全球海面高度，以使科學(xué)家們可以通過衛(wèi)星高度計計算表層環(huán)流以及地轉(zhuǎn)流的季節(jié)性變化（邱云等，2005），進(jìn)而可以研究出由海面高度異常數(shù)據(jù)引起的海洋現(xiàn)象對海洋漁場變化造成的影響。作為T/P 的后繼衛(wèi)星Jason-1 和Jason-2持續(xù)保持小于3cm 的海面測高準(zhǔn)確度，提供了長時間序列的全球海平面數(shù)據(jù)，極大地促進(jìn)了海洋學(xué)、海洋漁場的預(yù)報精度。值得指出的是，2002年3月，歐洲空間局發(fā)射的Envisat 衛(wèi)星載有RA-2 雷達(dá)高度計，Envisat 衛(wèi)星運(yùn)行在太陽同步軌道上，因此所觀測的海面高度數(shù)據(jù)不可避免地包含了太陽潮混頻信息、日變化引起的電離層變化和大氣潮變化的混頻信息。這些混頻信息影響了Envisat數(shù)據(jù)用于研究海平面隨氣候的變化。

衛(wèi)星測高的缺點(diǎn)是，周期太長，如TOPEX 衛(wèi)星，其全球覆蓋周期為10 天，且對于近海岸帶50 km 海面高度的數(shù)據(jù)仍無法使用衛(wèi)星高度計精確測量，極大限制了高度計數(shù)據(jù)在海洋漁業(yè)中的廣泛應(yīng)用。目前，衛(wèi)星高度計只能推算衛(wèi)星星下點(diǎn)的海面高度，造成高度計在空間和時間采樣率的不足，在解釋尺度較小的物理海洋現(xiàn)象時可能因空間采樣間距偏大而造成空間混淆（蔣興偉 等，2010；鮑李峰等，2005）。

2 衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)在漁場分析中的應(yīng)用探索

2.1 海洋環(huán)境條件和SSH 之間的關(guān)系

海洋魚類的生活習(xí)性與生活環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體，海洋環(huán)境狀態(tài)參數(shù)的變化對其魚群的大小和分布狀況、棲息層次、中心漁場的位置等都有明顯的影響（林敏基，1991）。影響魚類行為的非生物環(huán)境要素一般有：海水溫度、鹽度、溶解氣體、水系和海流、潮汐和潮流、氣象因素以及水深、海底狀況等。而海面高度與SST 和鹽度SSS （Sea Surface Salinity） 關(guān)系密切，根據(jù)EOS80 國際海水狀態(tài)方程，海水的密度由溫度和鹽度直接確定，當(dāng)混合層水團(tuán)深度和溫度發(fā)生變化時可以導(dǎo)致水團(tuán)密度的變化，進(jìn)而引起可以海平面高度異常，在較大尺度范圍上的海面高度變化可以使用衛(wèi)星高度計資料觀測（Polito et al，2000）。

海面高度資料在漁場分析中的應(yīng)用目前主要通過獲取海面動力高度信息和地轉(zhuǎn)流的計算（樊偉等，2005）。海面動力高度信息包含有海流、潮汐、水團(tuán)、中尺度渦等海洋動力信息，它們在漁情分析中起到特殊作用。如海洋環(huán)流可以影響海洋物種的產(chǎn)卵、幼魚漂移、成魚遷移以及形成餌料比較集中的區(qū)域（陳灌賢，1991），像在暖流、氣旋環(huán)流附近沙丁魚、竹莢魚等漁業(yè)資源比較豐富；利用海面高度資料還可以監(jiān)測黑潮的流動變化，反映黑潮的彎曲等現(xiàn)象（仉天宇等，2001），而黑潮延伸區(qū)的中尺度渦比較集中，海平面變化劇烈，這塊區(qū)域的海平面異常具有顯著的特征，它既受到全球變暖的影響，又與厄爾尼諾-南方濤動有關(guān)（ENSO） （劉玉光，2009），1997年的厄爾尼諾現(xiàn)象，就是利用海表溫度和衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)同時進(jìn)行監(jiān)測的，此外，漁場的位置與黑潮鋒的位置密切相關(guān)，經(jīng)過多年的研究和觀測，衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)已經(jīng)成為研究厄爾尼諾現(xiàn)象的重要指標(biāo)之一。

基于衛(wèi)星高度計的研究表明，南極繞極流區(qū)、灣流和黑潮等西邊界強(qiáng)流的相關(guān)區(qū)域等均為中尺度渦活動顯著的區(qū)域（張文霞等，2011），如日本學(xué)者M(jìn)orimoto 等（2000） 采用TOPEX/POSEIDON 和ERS-2 衛(wèi)星融合數(shù)據(jù)并采用最優(yōu)插值法來處理每月海面高度數(shù)據(jù)，進(jìn)而識別日本對馬島的冷暖渦，而鋒區(qū)中尺度渦、大洋中尺度渦結(jié)構(gòu)特征具有比較強(qiáng)的水團(tuán)特征，這種結(jié)構(gòu)通常是漁場形成的基本條件之一；另外表層水團(tuán)的匯合和輻散導(dǎo)致海表面產(chǎn)生高度正負(fù)距平值（Zagaglia et al，2004），然后表層暖水流積累產(chǎn)生下降流，底層水產(chǎn)生上升流來補(bǔ)充表層水流，引起溫躍層的偏移，使底層海域豐富的營養(yǎng)鹽不斷向上補(bǔ)充，在表層呈現(xiàn)出低溫、高營養(yǎng)鹽、高葉綠素濃度特征而增加海洋表層的初級生產(chǎn)力，最終在海面高度場形成斑狀塊的海面高度極值區(qū)。而海面高度的異常變化與溫度場冷暖水團(tuán)的配置關(guān)系密切（圖1），如在北半球海面高度的正距平區(qū)域?qū)?yīng)順時針方向的暖中心，海面高度的負(fù)距平海域?qū)?yīng)逆時針方向的冷渦，南半球則剛好相反。一般來講，冷暖中心邊緣的過渡區(qū)域通常形成鋒面，海流流速較大，某些魚類集群易形成漁場。此外，海洋鋒面附近常表現(xiàn)出較為復(fù)雜的海洋動力特征，如海流流速較大，水團(tuán)配置比較復(fù)雜等。因此，結(jié)合這些海洋特征，從海面高度異常的空間配置和海流流速流向的分布可以推知海洋鋒面。

圖1 海面高度異常及與水團(tuán)配置關(guān)系

2.2 海面高度與漁場關(guān)系的分析

衛(wèi)星高度計在漁場分析中的應(yīng)用主要通過獲取海面高度的距平值來分析海面高度異常變化、與溫度場冷暖水團(tuán)的配置關(guān)系、海洋流場的變化及與鋒面的關(guān)系等（樊偉，2006）。目前漁場分析中主要應(yīng)用的是來自TOPEX/POSEIDON 和ERS-1/2 系列衛(wèi)星的測高數(shù)據(jù)。具有不同溫度和鹽度的海水、不同的流系和水團(tuán)以及上升流等在海面高度遙感圖上呈現(xiàn)不同的高度異常信息（于杰等，2007）。且海面高度異常SSHA（Sea Surface Height Anomaly） 可以影響著某些魚群分布，因而被當(dāng)作尋找漁場的一個重要的指標(biāo)（Zhang et al，2001），它通常反映海面動力環(huán)境的變化，而海洋動力結(jié)構(gòu)特征常常是維持經(jīng)濟(jì)型遠(yuǎn)洋物種中心漁場的關(guān)鍵考慮元素，如Laurs 等（1984） 指出中心漁場一般分布在較高、較低或邊界區(qū)域，因而在預(yù)測金槍魚漁場分布時一般使用海面高度梯度即絕對海表面高度或海表面高度異常數(shù)據(jù)。由于海面高度與水團(tuán)、水系、海流、潮流等因素的關(guān)系密切，只要認(rèn)為這幾個要素與漁場有重大關(guān)系，就可以相應(yīng)地考慮海面高度。這種影響的尺度范圍只要大于目前衛(wèi)星測高的分辨率（包括傳感器觀測的分辨率、時間和空間分辨率），就可以進(jìn)行這種分析。

使用海面高度數(shù)據(jù)應(yīng)用于漁場分析和預(yù)報除了使用SSHA 數(shù)據(jù)，還可以利用衛(wèi)星高度計獲取的海面動力高度計算獲取地轉(zhuǎn)流和渦動能EKE（eddy kinetic energy） 信息。由于地轉(zhuǎn)流能準(zhǔn)確地指出產(chǎn)生海洋高生產(chǎn)力的最強(qiáng)鋒面區(qū)，并確定上升流和鋒面區(qū)域的位置（Fu et al，2001） ，而渦動能高值區(qū)一般是中尺度渦活動比較頻繁的區(qū)域，因而在漁場預(yù)報中他們的作用也是不可忽視的。

除了赤道海區(qū)附近，在幾天以上時間尺度和幾十公里以上空間尺度范圍內(nèi)，當(dāng)不考慮海面風(fēng)和海水湍流摩擦力的作用，海水水平壓強(qiáng)梯度力與水平地轉(zhuǎn)偏向力平衡時，可以產(chǎn)生水平定向橫速流動的地轉(zhuǎn)流，而地轉(zhuǎn)流信息主要通過海面地形來獲取，如使用SSHA 數(shù)據(jù)（ζ） 計算海表面地轉(zhuǎn)流東西方向和南北方向斜率梯度，最后代入這些斜率計算地轉(zhuǎn)流的水平速度分量υ 和ω 和渦動能：

其中g(shù) 為重力加速度，f=2 Ωsin β 稱為科氏參數(shù)，Ω 為地球自轉(zhuǎn)角速度，β 為緯度。

隨著衛(wèi)星精確定軌技術(shù)、大氣折射校正技術(shù)、消除海洋潮和大氣潮混頻技術(shù)的提高，衛(wèi)星測高分辨率越來越高，且其能夠同時提供觀測點(diǎn)的風(fēng)速和海浪參數(shù)，以日本、美國、法國為代表的世界漁業(yè)大國已經(jīng)開始著手這方面的工作，并且取得了一些先期成果。有研究表明，從魚類行為學(xué)的角度研究海面高度對魚類影響的有關(guān)工作也在逐漸展開。

2.3 國內(nèi)外海面高度數(shù)據(jù)在漁場分析方面的研究進(jìn)展

2.3.1 國外海面高度數(shù)據(jù)在漁場分析中的應(yīng)用

20 世紀(jì)70年代國外就開始利用遙感技術(shù)進(jìn)行漁場漁情的分析應(yīng)用，而自20 世紀(jì)90年代中期第一顆可以精確測量海面高度數(shù)據(jù)的T/P 衛(wèi)星高度計的發(fā)射，使用海面高度因子研究漁場環(huán)境變化的學(xué)者就越來越多。并相應(yīng)取得了一些成果，如國外學(xué)者Polovina 等（1999） 處理了1993-1998年 的TOPEX/Poseidon 衛(wèi)星的海面測高數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)亞熱帶海洋鋒面的強(qiáng)度與夏威夷海域箭魚（Xiphias gladius） 延繩釣漁場關(guān)系密切，箭魚漁場與海面高度成反比關(guān)系；日本漁業(yè)情報服務(wù)中心（JAFIC）利用船測及衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)繪制了東海及西北太平洋海域的海面高度圖，發(fā)現(xiàn)了東黃海鮐魚漁場位置變化與海面高度異常形成對應(yīng)關(guān)系，并且得出長江口外渦旋區(qū)（即海面高度特殊區(qū)） 易形成漁場的結(jié)論。

目前國外利用海面高度數(shù)據(jù)應(yīng)用于漁場主要采用兩種方法：一種是直接應(yīng)用方法；直接應(yīng)用是對于海面高度數(shù)據(jù)與漁業(yè)資源產(chǎn)量相關(guān)性較好的區(qū)域，將海面高度作為漁場的重要因子來使用，并結(jié)合溫度、葉綠素Chl-a（Sea Surface Chlorophyll）、鹽度等因素通過地理信息系統(tǒng)GIS（geographic information system） 或統(tǒng)計分析模型來進(jìn)行漁情預(yù)報和分析。直接應(yīng)用目前還受到一定限制，但由于海面高度是對水團(tuán)或海流、水溫或鹽度、上升流或其他因子的綜合作用，其直接應(yīng)用既可以保證必要的精度，又可以得出對魚類行為的綜合影響，在不能把握漁場條件的情況下，仍然是一個很好的應(yīng)用統(tǒng)計量。如國外學(xué)者Hardman-Mountford 等（2003）通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法來研究SSH 對本格拉沙丁魚漁業(yè)資源的季節(jié)和年際變化的影響，發(fā)現(xiàn)由海面高度異常引起的沿岸上升流和海流的入侵均會影響沙丁魚的補(bǔ)充量。而Mugo 等（2010） 使用SSHA 并結(jié)合SST、SSC、EKE 等通過GIS 和GAM（generalized additive model） 模型分析西北太平洋鰹魚漁獲量與海面高度等的關(guān)系，得出鰹魚一般生活在SSHA≥0 的區(qū)域；通常情況下，金槍魚在海表面高度異常區(qū)種群比較豐富，受季風(fēng)影響下，在西北季風(fēng)季節(jié)金槍魚產(chǎn)量與海面高度的正距平區(qū)域呈正相關(guān)，而在西南季風(fēng)影響下，其產(chǎn)量與海面高度負(fù)距平區(qū)域相關(guān)（Satibi et al，2008）。

衛(wèi)星高度數(shù)據(jù)在漁場分析方面的另一應(yīng)用為間接應(yīng)用。由于SSH 異常和SSH 極值區(qū)域通常伴隨著相關(guān)的海洋環(huán)境變化，因而從SSH 量值可以分析其他海洋因子如渦、鋒面、地轉(zhuǎn)流信息，然后根據(jù)這些線索運(yùn)用分析預(yù)報模型進(jìn)行漁場尋找和預(yù)報。像鰹魚在從亞熱帶向北遷移到溫帶水域時受鋒面、暖流、和渦的影響（Tameishi et al，1989），而渦旋區(qū)常位于氣旋和反氣旋環(huán)流交界處，并靠近冷氣旋海流附近（Kumari et al，2005），具有冷暖水鋒面、深度適合和海水混合強(qiáng)烈等特點(diǎn)，為漁場形成提供了良好的外部環(huán)境條件，另外，金槍魚和中尺度結(jié)構(gòu)也有很緊密的關(guān)系，而通過海平面高度異常負(fù)值區(qū)可以識別冷渦，上升流渦（冷渦） 的形成導(dǎo)致金槍魚主要食物之一的磷蝦產(chǎn)量增加；而金槍魚在中尺度結(jié)構(gòu)中，由于其復(fù)雜的物理機(jī)制導(dǎo)致生產(chǎn)力較高，因而增加了金槍魚覓食的概率（Liu et al，2003）。此外，對于親潮冷流和黑潮暖潮匯合的西北太平洋也是國內(nèi)外學(xué)者研究較多的渦旋區(qū)，由于其匯合的邊界處包含渦彎曲、鋒面等海洋動力特征，成為許多重要經(jīng)濟(jì)魚類的索餌場（Maul et al，1984），如長鰭金槍魚的資源豐富程度和物理海洋結(jié)構(gòu)動力特征如黑潮、親潮、鋒面、渦流有關(guān)。

通過SSHA 計算得出的地轉(zhuǎn)流和渦動能也是目前研究漁場資源環(huán)境變量的主要環(huán)境參數(shù)之一，如國外已有部分學(xué)者通過衛(wèi)星高度計獲取地轉(zhuǎn)流數(shù)據(jù)來研究螯蝦的補(bǔ)充量及其動態(tài)分布變化（Rudorff et al，2009；Polovina et al，1997）。此外還可以通過制作每月的高分辨率SSHA 圖來識別渦流特征和估算海流方向和大小，如Zainuddin 等（2008） 通過計算地轉(zhuǎn)流和EKE 得出長鰭金槍魚一般分布在SSHA 為13 cm 附近和EKE 較高的地方；與此同時，利用海面高度場資料還可以尋找準(zhǔn)穩(wěn)定SSH區(qū)，準(zhǔn)穩(wěn)定的SSH 區(qū)域通常代表了穩(wěn)定的水團(tuán)和上升流，實驗得出SSH 和冷水團(tuán)存在很強(qiáng)的相關(guān)性，而冷水團(tuán)對魚群的活動具有明顯的抑制作用，魚群在洄游前進(jìn)時被冷水團(tuán)阻擋，滯留在冷水團(tuán)的周圍，而冷水區(qū)的SSH 是一個極值（高值） 區(qū)域，由于冷水的密度比較大，在冷水團(tuán)的位置出現(xiàn)相同的SSH 極值區(qū)是非常自然的事。

另外，利用衛(wèi)星遙感SST、葉綠素、地轉(zhuǎn)流還可以進(jìn)行動物如魚類的跟蹤，獲取魚類資源的分布情況（Chassot et al，2011）。通過建立棲息地模型來判斷漁場資源變動也是目前海面高度數(shù)據(jù)間接應(yīng)用于漁場的方法之一，如Steven 等（2007） 通過建立棲息地模型來判斷墨西哥灣藍(lán)鰭金槍魚生活環(huán)境，采用的環(huán)境因子有深度、SST、葉綠素、渦動能、海流速度、SSHA 等。

隨著多星數(shù)據(jù)的融合以及信息技術(shù)的發(fā)展，海面高度數(shù)據(jù)的時空分辨率越來越高；而數(shù)據(jù)挖掘、模糊性及不確定性分析方法、元胞自動機(jī)模型、與人工智能等預(yù)報方法在國外也逐漸開始應(yīng)用于漁場漁情分析預(yù)報領(lǐng)域。

2.3.2 國內(nèi)海面高度數(shù)據(jù)在漁場分析中的應(yīng)用

鑒于海面高度數(shù)據(jù)已成為漁場分析和預(yù)報的重要環(huán)境因子之一，我國在漁場與海面高度數(shù)據(jù)關(guān)系方面也做了一些工作，并對鳶烏賊漁場（陳新軍等，2006； 邵峰 等，2008； 田思泉 等，2006）、阿根廷滑柔魚漁場（張煒等，2008）、東海鮐魚漁場（李綱等，2009）、中西太平洋金槍魚（陳雪冬等，2006） 與海面高度數(shù)據(jù)關(guān)系方面進(jìn)行了相關(guān)的報道，得出鳶烏賊高產(chǎn)量大都分布在海面高度距平SSHA≤0 的附近海域，鮐魚漁場與SSH 之間有很好的匹配關(guān)系，中心漁場通常位于SSH 極大值和極小值交匯的海域，并靠近極大值海域一側(cè)，即出現(xiàn)在冷水團(tuán)和暖水團(tuán)交匯區(qū)靠近暖水團(tuán)一側(cè)。阿根廷滑柔魚的中心漁場主要分布在SSHA=0 附近海域；而西北太平洋柔魚（Chen et al，2010）、西南大西洋阿根廷柔魚（Chen et al，2008） 主要生活在SSHA≤0 的區(qū)域。

此外還有部分學(xué)者利用海面高度、葉綠素等建立棲息地指數(shù)（HSI） 來預(yù)報漁場，如范江濤等（2011） 利用海面高度、葉綠素等海洋數(shù)據(jù)針對南太平洋長鰭金槍魚采用非線性回歸方法，基于各環(huán)境因子建立棲息地適應(yīng)性指數(shù)來進(jìn)行漁情預(yù)報，Chen 等（2009） 利用遙感獲取的表溫、表溫鹽度、葉綠素、海面高度距平值對東海鮐魚采取AMM（arithmetic mean model）、GMM（geometric mean model） 等模型方法來建立棲息地指數(shù)預(yù)測漁場的棲息地以及中心漁場。目前國內(nèi)使用海面高度數(shù)據(jù)應(yīng)用于漁場絕大部分采用的直接應(yīng)用方法，間接應(yīng)用的還比較少，且相關(guān)的研究海面高度與漁場關(guān)系的統(tǒng)計模型還有待進(jìn)一步深入。

3 結(jié)論和建議

自我國1989年開展魷釣業(yè)以來，魷釣業(yè)已發(fā)展成為我國重要的大洋漁業(yè)之一，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提供食品和豐富蛋白質(zhì)來源等方面起著重要作用，海面高度儼然成為研究北太平洋巴特柔魚（Ommastrephes bartrami） 漁場分布的重要環(huán)境因子之一（徐海龍等，2012），隨著“海洋二號”環(huán)境動力衛(wèi)星的發(fā)射，使用海面高度數(shù)據(jù)應(yīng)用于海洋漁場環(huán)境分析方面有很大的前景，然而由于遙感數(shù)據(jù)的反演精度、獲取數(shù)據(jù)的時間周期等原因，能夠持續(xù)不斷地為捕撈生產(chǎn)所應(yīng)用的信息還不多，很多還處于歷史數(shù)據(jù)的對比研究或試驗應(yīng)用階段。且應(yīng)用衛(wèi)星高度計進(jìn)行漁業(yè)應(yīng)用的獨(dú)立性不夠強(qiáng)，如在進(jìn)行海洋漁場環(huán)境分析和中心漁場預(yù)報時，因云覆蓋引起的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)缺失、衛(wèi)星遙感模型反演精度不夠等原因還必須要現(xiàn)場采樣作補(bǔ)充，大多數(shù)情況下還要結(jié)合海上的觀測資料，經(jīng)過數(shù)據(jù)融合或同化處理后才能實現(xiàn)業(yè)務(wù)化應(yīng)用。另外，通過衛(wèi)星高度計獲取的SSH 還受衛(wèi)星徑向軌道誤差、電離層、對流層、潮汐等影響，和國外相比，目前我國在使用海面高度數(shù)據(jù)應(yīng)用于漁場分析方面還相對薄弱，且只有直接應(yīng)用方法，鑒于此，筆者認(rèn)為，海面高度在漁場分析上的應(yīng)用應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1） 獲取海面高度數(shù)據(jù)的算法還需要不斷完善，如在潮汐改正和軌道誤差校正方面都還有值得改進(jìn)的地方，不然會嚴(yán)重影響衛(wèi)星高度數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用。

（2） 在建立海面高度數(shù)據(jù)與漁場資源量、單位捕撈努力量（CPUE） 等的統(tǒng)計分析模型時，可以相應(yīng)地考慮模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、元胞自動機(jī)、數(shù)據(jù)挖掘、范例推理等統(tǒng)計模型。

（3） 由SSHA 反演的地轉(zhuǎn)流、渦動能、鋒面等信息也是接下來我國需要研究的重點(diǎn)，和SSHA 相比，渦動能可以大范圍長時間地確定如中尺度渦、海流蜿蜒等現(xiàn)象，在研究過程中也很少受地理位置的影響，而上升流、海洋峰附近海域恰恰也是最有價值的潛在漁場。

（4） 針對高度計空間采樣率不足的限制，可以采用多星數(shù)據(jù)融合或研究出新一代具備寬刈幅觀測能力的衛(wèi)星高度計。

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