An investigation of large-size light falling-net fishing vessels operating in South China Sea based on Beidou VMS data
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摘要: 基于北斗船位数据的渔船监测系统可通过船位特征反映渔船作业特点，为渔业资源的开发管理提供科学依据。对2018年南海外海大型灯光罩网渔业进行了分析。结果显示，北斗船位监控系统共记录来自广东、广西、海南三省区的121艘大型灯光罩网渔船的8 821 681条船位记录，平均每天每艘船406条。北斗船位监控系统记录船位信息的频次在省份间存在差异，且外海明显多于近岸。根据船位数据可判断大型灯光罩网的作业天数及位置变化。其中渔船春季主要在南沙海区作业，夏季主要在珠江口外海，秋冬季在北部湾和中、西沙海区。大型灯光罩网渔船在2018年共作业19 986 d，作业天数从高到低依次为春季7 768 d (38.87%)、秋季4 738 d (23.71%)、冬季4 406 d (22.04%)、夏季3 074 d (15.38%)。此外，还探讨了应用北斗船位监控系统监测大型灯光罩网渔船的优势与不足，表明利用北斗系统对南海大型灯光罩网渔船进行监测，可以快速、全面地掌握南海大型灯光罩网渔业的空间分布和动态变化。Abstract: Beidou vessel monitoring system (VMS), which can be used to monitor fishing operations of the vessels, has the potential to provide scientific foundation for management of the fishery. We explored the large-size light falling-net fishery in the South China Sea based on VMS data in 2018. The Beidou VMS obtained a total of 8 821 681 records of 121 vessels from Guangdong, Guangxi and Hainan Provinces, with an average of 406 records per vessel per day. There is difference in the frequency of Beidou VMS transmission among the vessels from different provinces, and VMS signals were more frequently transmitted when a vessel was operating in the open South China Sea than when it was fishing along the coast. The vessels mainly operated fishing in the Nansha Islands in spring, off the Pearl River mouth in summer, and in the Beibu Gulf and Zhongsha and Xisha Islands waters in autumn and winter. In 2018, the vessels operated 19 986 fishing days in the South China Sea, decreasing from 7 768 d (38.87%) in spring, 4 738 d (23.71%) in autumn, 4 406 d (22.05%) in winter to 3 074 d (15.38%) in summer. Moreover, we discussed the advantages and disadvantages of Beidou VMS in monitoring the large-size light falling-net vessels. It is showed that using Beidou VMS to study the large-scale light falling-net vessel in the South China Sea can monitor their spatial distribution and dynamic changes quickly and comprehensively.
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图 1 2018年从渔船监测信息获取的每月最大渔船数量
Figure 1. Monthly maximum numbers of fishing vessels obtained from vessel monitoring information in 2018
图 3 2018年每船北斗船位数据日发送量月平均值
Figure 3. Monthly average of number of Beidou VMS transmission per vessel per day in 2018
图 4 121艘船平均每船每天发送VMS数据的次数
Figure 4. Average number of VMS transmission per vessel per day of 121 vessels
图 5 大型灯光罩网渔船每月分布热图
Figure 5. Monthly distribution of large-size light falling-net vessels in South China Sea
表 1 5种船舶监控系统应用于南海的比较
Table 1. Comparison of selected methods for vessel monitoring in South China Sea
方法
Method数据内容
Data content数据公开
Public data时间分辨率
Time-resolved优点
Advantage缺点
Disadvantage船舶自动识别系统
AIS位置、船号、航速、航向、航行
状态；公开 当航速≤2 kn，3 min；当航速>2 kn，30 s (南海渔船安装的均为B级AIS) 从AIS船位数据获取捕捞强度信息，实时、范围广、快速便捷、高时空分辨率 存在船舶数据覆盖不够全面、数据信号采集空间分布不均、捕捞强度信息获取精度不高等情况。AIS只适用于近海，南海外海无信号 北斗船舶监控系统
Beidou VMS船名、位置经纬度、航速、航向、时间戳等 不公开 一般为3 min (不同区域存在差别) VMS最先应用于南海，且覆盖率广，几乎所有南海渔船都装有VMS系统 仅根据VMS数据中的航速、航向判断灯光罩网不能判断渔船是否在作业；北斗终端只有在开机的情况下才能获取船位数据 电子监测系统
EMS渔船位置、捕捞活动的各种措施、渔获物的内容和处理 不公开 几乎连续 非常详细地提供渔船捕鱼活动信息 EMS收集的数据只有在船返回港口后才能查看，存在填报不实的情况 合成孔径雷达
SAR船的位置 公开 每个成像事件一次检测。目前所有商业SAR供应商均处于黎明/黄昏轨道，每天仅2次成像机会 可以提供不同分辨率 (高达3 m分辨率) 海洋中航行船只的详细图像 图像覆盖率有限，仅靠系统图像无法识别渔船身份 夜间卫星
Nightly satellite时间、当前位置的渔船灯光 公开 可根据渔船灯光识别大型灯光罩网渔船作业 云条件和卫星观测天顶角以及非渔船强灯光等会影响观测数据 
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