基于北斗船位數(shù)據(jù)的漁具分析方法淺析

張勝茂　鄭巧玲　朱文斌

摘要：漁業(yè)捕撈過(guò)程中漁具是的重要的生產(chǎn)資料，研究漁具的組成、分布和來(lái)源對(duì)海洋漁業(yè)管理具有重要意義。船位監(jiān)控系統(tǒng)能夠記錄漁船的船名、位置、航速、航向和軌跡等信息，數(shù)據(jù)的時(shí)空精度高、實(shí)效性強(qiáng)。本文利用北斗船位數(shù)據(jù)以寧波市北侖、奉化、寧海、象山和鄞州的漁船為例研究拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)的組成、分布和來(lái)源情況，同時(shí)提出一種關(guān)聯(lián)北斗船位、漁船、漁具、漁場(chǎng)和行政區(qū)劃的方法。突破以往僅對(duì)漁具進(jìn)行數(shù)量上統(tǒng)計(jì)分析的局限，從空間角度研究其動(dòng)態(tài)變化特征。

關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星；漁船監(jiān)控系統(tǒng)；漁具；漁場(chǎng) ；關(guān)聯(lián)方法

中圖分類號(hào)：S975 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）20-0248-04

Analyzing Method of Fishing Gear based on Beidou Vessel Monitoring System Data

ZHANG Sheng-mao1，2，ZHENG Qiao-ling2，ZHU Wen-bin1

（1. Marine Fisheries Research Institute of Zhejiang， Key Laboratory of Sustainable Utilization of Technology Research for Fishery Resource of Zhejiang Province， Zhoushan 316021， China； 2.Key Laboratory of East China Sea Fishery Resources Exploitation， Ministry of Agriculture； East China Sea Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences， Shanghai 200090， China）

Abstract： Fishing gear is important as a production means in the process of fishing， study the composition， distribution and sources of it is significance for Marine fisheries management. Position monitoring system can record the name of the fishing boat， the information such as position， speed， heading and trajectory， the data of high precision and efficiency of time and space. This article based on fishing boats position data of beidou in ningbo including beilun， fenghua， ninghai， xiangshan and yinzhou five countries as an example to research the composition ，distribution and source situation of trawl， purse Seine， and gill net. At the same time， put forward a kind of relation method for beidou position， fishing boats， fishing gear， fishing grounds， and administrative. So as to breakthroughs the limitations in the past only to quantity statistical analysis on fishing gear， from the perspective of space to study the dynamic change characteristics.

Key words： Beidou satellite； Vessel monitoring system； Fishing gear； Fisheries； Correlation method

隨著人類對(duì)海洋環(huán)境和資源的不斷破壞和開發(fā)，保護(hù)生物多樣性和海底完整性受到世界各國(guó)的關(guān)注，同時(shí)也增加了對(duì)海洋空間規(guī)劃和管理的興趣。海洋漁業(yè)捕撈因?yàn)槠渥鳂I(yè)方式的頻繁性和破壞性被認(rèn)為可能是對(duì)海底影響最大的人類活動(dòng)[1， 2]。面對(duì)不斷減少的漁業(yè)資源量，葡萄牙于1988年最先使用了船位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Vessel Monitoring System VMS） 輔助海洋漁業(yè)管理，主要用于記錄漁船作業(yè)軌跡，保證捕撈活動(dòng)的合法性[3]。如今衛(wèi)星船位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已廣泛存在于世界范圍內(nèi)的海洋漁業(yè)捕撈漁船中[4]，記錄漁船的船名、位置、航速、航向和軌跡信息。因其數(shù)據(jù)的實(shí)效性、精確性以及可重復(fù)利用性等優(yōu)點(diǎn)[5]，對(duì)此數(shù)據(jù)的挖掘分析也越來(lái)越多，如漁場(chǎng)范圍的動(dòng)態(tài)變化[6]、捕撈努力量和副漁獲物的空間分布[7， 8]、漁船捕撈狀態(tài)、水產(chǎn)品溯源及預(yù)報(bào)等[9]。漁具作為漁船捕撈作業(yè)的主要工具其相關(guān)信息可從捕撈許可證、漁具調(diào)查、漁撈日志中獲取，研究漁具類型的組成和分布對(duì)于漁業(yè)資源評(píng)估和管理具有重要意義[10]。以往對(duì)漁具數(shù)據(jù)的分析僅是靜態(tài)的統(tǒng)計(jì)和處理，未能體現(xiàn)其空間動(dòng)態(tài)性特征，通過(guò)漁船信息將漁具數(shù)據(jù)與船位數(shù)據(jù)結(jié)合，即可顯示漁具數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性，以便從空間角度對(duì)其分析和研究。本文對(duì)北斗船位數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，結(jié)合漁船信息，行政區(qū)劃和漁場(chǎng)信息，以寧波市的北侖、奉化、寧海、象山和鄞州5區(qū)縣漁船為例，研究漁具的組成、分布、來(lái)源及其與漁場(chǎng)的關(guān)系，意在提出一種關(guān)聯(lián)北斗數(shù)據(jù)、漁船信息、漁具、漁場(chǎng)和行政區(qū)劃的方法，以期能為漁業(yè)管理提供新的參考。

1材料與方法

近海漁船作業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，漁具是的重要的生產(chǎn)資料。根據(jù)《漁業(yè)捕撈許可管理規(guī)定》，海洋捕撈作業(yè)類型分為刺網(wǎng)、圍網(wǎng)、拖網(wǎng)、張網(wǎng)、釣具、耙刺、籠壺、陷阱及雜漁具等共9種，其中刺網(wǎng)、拖網(wǎng)、圍網(wǎng)所占比例最大[11]。本文選取刺網(wǎng)、拖網(wǎng)、圍網(wǎng)為主要研究對(duì)象，利用北斗船位數(shù)據(jù)、漁船信息、漁具、漁場(chǎng)和行政區(qū)劃相關(guān)聯(lián)的方法，對(duì)漁具的組成、分布、來(lái)源進(jìn)行空間挖掘分析。

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源

漁船信息來(lái)源于華東部分省市海洋局公布的相關(guān)資料，北斗船位數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱北斗數(shù)據(jù)）由某北斗民用代理服務(wù)商提供，數(shù)據(jù)主要包括漁船的北斗卡號(hào)、經(jīng)緯度、航速、航向、發(fā)報(bào)時(shí)間。記錄船位經(jīng)緯度的時(shí)間分辨率為3分鐘，空間分辨率約為10米。

截至2013年底獲取的裝有北斗終端的漁船約1萬(wàn)艘，由船名實(shí)現(xiàn)漁船信息與北斗數(shù)據(jù)的匹配，確定了3273條漁船的類型，其中數(shù)量較多的是拖網(wǎng)和刺網(wǎng)。寧波市5區(qū)縣裝有北斗終端系統(tǒng)的漁船數(shù)如表1所示：

1.2 數(shù)據(jù)間關(guān)系

數(shù)據(jù)主要包括北斗數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃、漁船、漁具和漁場(chǎng)信息，彼此間通過(guò)關(guān)鍵字段關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)分為兩種類型，漁船信息、漁具信息和行政區(qū)劃為關(guān)系型數(shù)據(jù)，北斗數(shù)據(jù)、漁場(chǎng)信息為空間數(shù)據(jù)。漁具信息記錄了漁具的類型、結(jié)構(gòu)以及船名等，漁船信息包含船名、船籍、北斗卡號(hào)、功率等，漁具信息與漁船信息通過(guò)船名進(jìn)行關(guān)聯(lián)。行政區(qū)劃包含省、市、縣區(qū)劃信息及其所管理的船籍，行政區(qū)劃與漁船信息通過(guò)船籍關(guān)聯(lián)。漁場(chǎng)信息包含漁場(chǎng)、漁區(qū)、小漁區(qū)，北斗數(shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)緯度與漁場(chǎng)關(guān)聯(lián)，通過(guò)北斗卡號(hào)與漁船關(guān)聯(lián)。通過(guò)關(guān)鍵字船名、船籍、北斗卡號(hào)及經(jīng)緯度實(shí)現(xiàn)了北斗數(shù)據(jù)、漁船、漁具、漁場(chǎng)和行政區(qū)劃之間的關(guān)聯(lián)，增加了數(shù)據(jù)分析的空間性和動(dòng)態(tài)性。

1.3 格網(wǎng)劃分

近海海域選用53個(gè)傳統(tǒng)漁場(chǎng)的界限范圍作為參考，其次以30′×30′的經(jīng)緯度范圍為一個(gè)漁區(qū)單元形成漁區(qū)格網(wǎng)，并對(duì)漁區(qū)格網(wǎng)進(jìn)行編號(hào)，每格網(wǎng)再按10′×10′的經(jīng)緯度劃分小漁區(qū)。根據(jù)漁場(chǎng)、漁區(qū)和小漁區(qū)統(tǒng)計(jì)漁具數(shù)量、組成和來(lái)源。

2 數(shù)據(jù)處理

北斗漁船終端系統(tǒng)每3分鐘記錄一次船位，5次記錄形成一個(gè)數(shù)據(jù)包，15分鐘打包發(fā)送一次，每15分鐘基本可以接收到全部漁船的船位信息。據(jù)此選擇2013-10-10 10：00：00到2013-10-10 10：15：00時(shí)間段內(nèi)浙江省寧波市北侖、奉化、寧海、象山、鄞州的北斗船位數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)15分鐘內(nèi)所記錄的拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)漁船的信息。

2.1 漁具分布

由數(shù)據(jù)特點(diǎn)確定研究范圍為121°E-126.5°E，27°N-33.5°N，15分鐘記錄的船位數(shù)據(jù)中，拖網(wǎng)船1586艘，圍網(wǎng)船40艘，刺網(wǎng)船33艘。由北斗卡號(hào)、船名、經(jīng)緯度三個(gè)關(guān)鍵字確定漁具信息，得到拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)的整體分布如圖2（a），圖中單個(gè)小網(wǎng)格是10′×10′的小漁區(qū)，小漁區(qū)中顯示的數(shù)值是三種漁具數(shù)目在該范圍內(nèi)的累加值。黃色線條為傳統(tǒng)漁場(chǎng)。圖（b）（c）（d）分別是拖網(wǎng)、刺網(wǎng)和圍網(wǎng)的分布情況。

（a）三種漁具整體分布

（b）拖網(wǎng)分布

（c） 刺網(wǎng)分布

（d） 圍網(wǎng)分布

2.2 漁具組成

圖2（a）表明在10′×10′小漁區(qū)范圍內(nèi)可能包含拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)，也可能只包含任意2種或者一種，進(jìn)一步分析得到小魚區(qū)內(nèi)拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)的組成情況，如圖3。

2.3 漁具來(lái)源

一條漁船對(duì)應(yīng)一種漁具，研究漁船的船籍來(lái)源即可獲取漁具的來(lái)源信息。通過(guò)船名、北斗卡號(hào)、經(jīng)緯度和船籍四個(gè)關(guān)鍵字將北斗數(shù)據(jù)、漁船、漁場(chǎng)、行政區(qū)劃和漁具信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可掌握各漁場(chǎng)中漁具的來(lái)源信息，如圖4。

3 分析與討論

從圖2（a）可看出寧波5區(qū)縣的漁船主要分布在長(zhǎng)江口、江外、舟山、舟外和魚山漁場(chǎng)，此外還有少量分布在大沙、魚外和溫臺(tái)漁場(chǎng)。拖網(wǎng)漁船數(shù)量居多，主要集中在舟山、魚山、舟外和長(zhǎng)江口漁場(chǎng)，其中舟山漁場(chǎng)和魚山漁場(chǎng)10′×10′的小漁區(qū)范圍內(nèi)拖網(wǎng)數(shù)最高分別達(dá)到80和53，表明兩漁場(chǎng)中拖網(wǎng)作業(yè)的中心位置為圖中紅色格網(wǎng)的小魚區(qū)。刺網(wǎng)漁船主要在舟山漁場(chǎng)和魚山漁場(chǎng)進(jìn)行捕撈作業(yè)，位置較為分散，10′×10′的小漁區(qū)范圍內(nèi)刺網(wǎng)數(shù)最大值為3，不存在較為明顯的中心捕撈位置。圍網(wǎng)漁船分布在魚山漁場(chǎng)和舟外漁場(chǎng)，10′×10′的小漁區(qū)范圍最大值為僅為5，但圍網(wǎng)漁船的整體分布趨勢(shì)表明其作業(yè)位置基本位于魚山漁場(chǎng)和舟外漁場(chǎng)的中心區(qū)域。

從圖3可以看出各漁場(chǎng)和小漁區(qū)內(nèi)拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)漁船的組成情況，拖網(wǎng)最多為綠色部分，其次是圍網(wǎng)，刺網(wǎng)所占比例最小。魚山、舟山和舟外漁場(chǎng)都包含拖網(wǎng)、圍網(wǎng)和刺網(wǎng)漁船，其中魚山漁場(chǎng)中三種漁船的組合度最高。

從漁具來(lái)源看，圖4表明寧波市的漁船主要來(lái)源于象山和奉化，北侖、寧海較少，鄞州沒有數(shù)據(jù)主要原因是漁船較少，15分鐘內(nèi)北斗系統(tǒng)沒有記錄相關(guān)漁船信息。進(jìn)一步分析，象山漁船主要分布在魚山、舟山和舟外漁場(chǎng)，奉化漁船主要分布在長(zhǎng)江口、江外、舟山和魚外漁場(chǎng)，北侖漁船全部分布在舟山漁場(chǎng)，寧海漁船分布在魚山和大沙漁場(chǎng)。由于漁具與漁船相對(duì)應(yīng)，可知拖網(wǎng)主要來(lái)源于象山和奉化。此外，由寧波市行政區(qū)劃可知象山主要位于舟山和魚山漁場(chǎng)的分界處，漁船上下出行便利，象山漁船占據(jù)了整個(gè)魚山漁場(chǎng)和部分舟山漁場(chǎng)；奉化漁船出?？谡龑?duì)舟山漁場(chǎng)，主要分布在舟山、長(zhǎng)江口及相關(guān)的外圍漁場(chǎng)?？梢钥闯鰸O船分布與漁場(chǎng)位置和行政規(guī)劃存在一定的空間相關(guān)性。

綜上所述，通過(guò)關(guān)鍵字船名、船籍、北斗卡號(hào)及經(jīng)緯度對(duì)漁具信息、漁船信息、北斗數(shù)據(jù)、漁場(chǎng)信息和行政區(qū)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)的方法是可行的。關(guān)聯(lián)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)各漁場(chǎng)漁具分布、組成和來(lái)源的分析，確定了各類網(wǎng)具漁船的作業(yè)中心位置及分布密度，最后分析了漁船分布與漁場(chǎng)、行政區(qū)劃之間的空間相關(guān)性?；诒倍反粩?shù)據(jù)、漁船信息、漁場(chǎng)信息和行政區(qū)劃的研究方法不僅能夠分析漁船、漁具的分布、組成和來(lái)源，還可以結(jié)合漁業(yè)市場(chǎng)供求關(guān)系提供魚類產(chǎn)品的溯源和預(yù)報(bào)，為水產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展提供新的管理方式。

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