文/胡月

周為峰

在浩瀚的海洋中,漁業(yè)資源的分布猶如隱藏的寶藏,等待著人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)漁業(yè)依賴漁民的經(jīng)驗和運氣來尋找漁場,然而隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代海洋漁業(yè)有了“千里眼”和“順風(fēng)耳”,能夠更加精準(zhǔn)、高效地獲取漁業(yè)資源信息。

海洋漁業(yè)的“千里眼”和“順風(fēng)耳”就是基于位置的漁場速預(yù)報與精細(xì)化漁情智能信息服務(wù)。這也是中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所周為峰研究員的科研團(tuán)隊所做出的創(chuàng)新性貢獻(xiàn)。她介紹了他們是如何開展關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究并取得多項創(chuàng)新成果的科研經(jīng)歷。

出版專著封面及序

“千里眼”:看清海洋的每一寸肌膚

“衛(wèi)星遙感技術(shù)就像是海洋漁業(yè)的“千里眼”,它能夠從太空中俯瞰海洋,獲取各種海洋環(huán)境要素的信息?！敝転榉迮e例說,“比如,它能夠測量海洋表面的溫度,這對我們來說非常重要,因為水溫直接影響魚類的新陳代謝和分布。通過衛(wèi)星遙感,我們還能了解海洋的水色,其中葉綠素濃度是衡量海洋初級生產(chǎn)力的關(guān)鍵指標(biāo),意味著哪里有更多供魚類食用的浮游生物。此外,海流、波高、海洋表面鹽度等信息也能通過衛(wèi)星遙感獲取,這些數(shù)據(jù)共同構(gòu)成了海洋環(huán)境的全景圖?！?/p>

周為峰說,這些“千里眼”獲取的數(shù)據(jù),經(jīng)過科學(xué)家的處理和分析,就能幫助預(yù)測漁場可能出現(xiàn)的位置?！氨热?在某一區(qū)域,如果衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)顯示水溫適宜,那么很可能那里就有豐富的魚類資源。這就像給漁民提供了一張藏寶圖,讓他們能夠更精準(zhǔn)地找到漁場,減少盲目的搜索,節(jié)省時間和燃料。”

漁情智能信息服務(wù)船載終端及安裝實景

“順風(fēng)耳”:聽懂海洋的每一次心跳

除了“千里眼”,現(xiàn)代海洋漁業(yè)還有“順風(fēng)耳”,那就是衛(wèi)星通信技術(shù)和基于位置的服務(wù)(LBS)。周為峰介紹道,漁船在海上作業(yè)時,會不斷發(fā)送自己的位置信息,這些信息通過衛(wèi)星傳回陸地,讓人們能夠?qū)崟r監(jiān)控漁船的動態(tài)。這就像給每艘漁船裝上了一個追蹤器,人們知道它們在哪里,行駛的速度和方向,甚至還能知道船上漁民的作業(yè)情況,報送每日漁獲。

這種“順風(fēng)耳”不僅讓漁業(yè)管理更加高效,還能在緊急情況下發(fā)揮作用。當(dāng)漁船遇到危險,如惡劣天氣、機械故障或者與其他船只碰撞時,相關(guān)部門就能迅速定位遇險船只,并找到附近的其他船只進(jìn)行救援。“這極大地保障了漁民的生命財產(chǎn)安全,讓海洋作業(yè)更加安心。”周為峰說。

精準(zhǔn)預(yù)報:漁民作業(yè)的好幫手

“科學(xué)家利用衛(wèi)星遙感獲取的數(shù)據(jù)和漁船的位置信息,結(jié)合復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和機器學(xué)習(xí)算法,能夠?qū)O場進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報?！敝転榉灞扔髡f,科學(xué)家就像是海洋的“天氣預(yù)報員”,但預(yù)報的不是天氣,而是漁場的位置和資源的數(shù)量?！斑@種預(yù)報考慮了海洋環(huán)境的多個因素,如水溫、水流、鹽度等,以及漁船的歷史作業(yè)數(shù)據(jù),從而得出漁場最可能出現(xiàn)的區(qū)域?！?/p>

這種精準(zhǔn)預(yù)報技術(shù),讓人們能夠提前規(guī)劃漁業(yè)生產(chǎn)活動,合理分配捕撈努力量。漁民可以根據(jù)預(yù)報結(jié)果,選擇最佳的作業(yè)區(qū)域,提高捕撈效率。同時,這也有助于保護(hù)海洋資源,避免過度捕撈,讓漁業(yè)能夠在可持續(xù)的基礎(chǔ)上發(fā)展。

中西太平洋漁場環(huán)境與預(yù)報圖

創(chuàng)新成果:更好的服務(wù)漁民漁業(yè)

為了讓“千里眼”和“順風(fēng)耳”更好的服務(wù)漁民服務(wù)漁業(yè),周為峰研究員及其團(tuán)隊,圍繞基于位置的漁場速預(yù)報與漁情智能信息服務(wù),開展了深入的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

在船舶軌跡的動態(tài)管理方面,他們提出一種面向船位精細(xì)管理的多級編碼層疊框架,構(gòu)建了創(chuàng)新的區(qū)域劃分和編碼方法,一方面實現(xiàn)了漁業(yè)管理單元與漁船位置的編碼方式統(tǒng)一一致性,另一方面彌補了傳統(tǒng)固定分辨率劃分漁區(qū)的不足,能夠讓漁業(yè)管理部門更加精準(zhǔn)地了解漁船的空間分布,從而管理和調(diào)度捕撈努力量。

在提升海上作業(yè)安全的信息化保障方面,周為峰團(tuán)隊通過對船位數(shù)據(jù)進(jìn)行格網(wǎng)化編碼,并基于此快速確定遇險船只附近的救援船只,提高了海上救援調(diào)度的效率。

在漁業(yè)捕撈努力量的有效監(jiān)測與管理上,周為峰團(tuán)隊利用夜間燈光遙感監(jiān)測,結(jié)合電子漁獲捕撈日志等數(shù)據(jù),深入研究捕撈努力量的空間分布規(guī)律和季節(jié)變化,為科學(xué)調(diào)控捕撈強度提供了有力依據(jù)。

此外,周為峰團(tuán)隊還基于集成學(xué)習(xí)和船位數(shù)據(jù),構(gòu)建了漁場精準(zhǔn)預(yù)報模型,實現(xiàn)了對南海外海、南太平洋長鰭和中西太平洋黃鰭金槍魚漁場等的精準(zhǔn)預(yù)報,為漁業(yè)生產(chǎn)提供了更具針對性的服務(wù)。

基于漁船作業(yè)位置的精細(xì)化漁情信息服務(wù)

展望未來:科技引領(lǐng)漁業(yè)新發(fā)展

隨著科技的不斷進(jìn)步,空天信息技術(shù)在海洋漁業(yè)中的應(yīng)用前景將更加廣闊。未來,有望進(jìn)一步提升衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的分辨率和獲取效率,實現(xiàn)更精準(zhǔn)、更及時的漁場漁情預(yù)報。同時,在作業(yè)漁船動態(tài)監(jiān)測方面,將不斷完善監(jiān)測體系,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性,為漁業(yè)安全提供更可靠的保障。

周為峰出海調(diào)查現(xiàn)場

目前,深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖已成為我國海洋漁業(yè)發(fā)展新方向。周為峰認(rèn)為,空天信息技術(shù)在深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖中也可以發(fā)揮重要作用。通過衛(wèi)星遙感,人們可以對深遠(yuǎn)海區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測,包括海洋溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽分布等,從而評估哪些區(qū)域適合養(yǎng)殖。利用衛(wèi)星通信技術(shù),人們還能對養(yǎng)殖設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。無論是在暴風(fēng)雨來臨之前做好防護(hù)措施,還是在魚類生長過程中調(diào)整飼料投喂量,都能通過先進(jìn)的技術(shù)實現(xiàn)。這讓人們能夠在更加廣闊的海洋區(qū)域開展養(yǎng)殖作業(yè),為人類提供更多優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源。

她相信未來科學(xué)家會開發(fā)出更多的神奇的高科技工具來開發(fā)建設(shè)海洋,讓海洋真正成為人類的藍(lán)色糧倉,為人們的生活帶來更多的福祉。

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