水温法预报中西太平洋金枪鱼围网渔场的验证分析

水温法预报中西太平洋金枪鱼围网渔场的验证分析 水温法预报中西太平洋金枪鱼围网渔场的 验证分析 《渔业现代化)2010年第37卷第6期43 水温法预报中西太平洋金枪鱼围网渔场的验证分析 冯波,卢伙胜,王学锋 (1广东海洋大学水产学院,湛江524088;2广东海洋大学南海渔,I资源监洲与评估中心,湛汀524025) 摘要:根据1990--2001年中西太平洋海域(140.E,170.E,10.s,5.N)金枪鱼围网鲣鱼作业产量和作业 次数,结合不同水层(0nl,l2.5m,237.5Ill和287.5m)的水温数据,统计4个不同水层的适渔温度范围以 2007年生产数据验证和比较不同水层适温区域组合预报渔场的效果.结果明:0iTI,12.5m,237.5m,287. 5m的适温分别为28.0,3O.5?,28.O,30.5?,12.5,18.0?和10.5,14.5?237.5m,287.5m适温 区域组合预报渔场的综合得分最高,平均渔获产量比重达74.68%,渔获频率达76.38%,渔场搜索面积缩小 了57.16%.在提高渔获概率和减少渔场搜索面积方面取得了最好的平衡,是一种直观可行的办法. 关键词:金枪鱼围网渔业;渔场预报;水温;中西太平洋 中图分类号:$965.3文献标识码:A文章编号:1007—9580(2010)06-43-05 中西太平洋海域是世界金枪鱼围网的主要作 业渔场,主捕鲣鱼(Katsuwonuspelamis),兼捕黄鳍 金枪鱼(Thunnusalbacares)和大眼金枪鱼(Thun— nUSobesus)等.中国于2000年开始在该海域进 行金枪鱼围网作业,至2006年已发展到围网船只 8艘,年渔产量约5万t的规模..远洋渔业的开 发,亟待我国渔情预报技术的迅速提高.卫星遥 感能大范围地获取高精度的渔场环境要素信息, 为开展渔场渔情分析预报工作提供坚实的基础. 目前已有中国,法国,日本等国利用卫星遥感数据 开始提供远洋渔情预报的服务,渔汛情报通过互 联网传送各生产船只J.由于海况复杂,渔场位 置的预报仍不够及时准确,需要结合现场情况来 判断.基于案例推理和贝叶斯方法在一定程度上 推进了渔情预报产品的研究,但两者需要积累足 够多的历史资料,并且预报的渔场范围过大,不利 于搜索.有研究指出,巾西太平洋金枪鱼围网 渔场与海洋环境关系密切,如厄尔尼诺一南方涛 动,水温等_5,l.郭爱等提出利用水温指标构 建的柄息地指数模型来进行渔情预报.本文是在 郭爱等研究结果的基础上,尝试直接圈定特定 水层的适温交叠区域作为适渔区域,验证该方法 的可行性,并结合生产经验,提高作业效率. 1材料与方法 1.1数据来源 (1)鲣鱼渔获数据来源于太平洋共同体秘书 处,时间跨度为1990--2001年,空间分辨率为5. X5.,时间分辨率为月;以及中国金枪鱼罔网船 "协丰707"和"中太1号"2007年全年生产数据. 数据内容包括作业位置,作业时问,渔获量和投网 次数;(2)选取0Ill(海表温SST),12.5m(T), 237.5m()和287.5m()等水层的温度 作为水温垂直结构指标?.中西太平洋海域 SST及上述不同水层温度资料来源于哥伦比亚大 学环境数据库.时间跨度为1990--2001年及 2007年.空间跨度140.E,170.E,10.S,5. N,分辨率为1.X1.,时间分辨率为月. 1.2数据处理 SST和各水层温度以0.5?为间距,统计出 1990--2001年5.×5.渔区内每月作业频次和累 计产量,划定各水层的作业适温范围;统计2007 年4个水层组合成的15个不同适渔区域的面积 及该区域内的渔获频率;根据下式评价渔场选择 收稿日期:2010-09.13;修回日期:2010—12-05 基金项目:中国水产集团总公司"巾两太平洋金枪鱼围网研究"项目(0710043) 作者简介:冯波(1977一),男,讲师,博士,主要从事海洋渔业开发与保护研究.E— mail:fengb@gdOH.edu.cn 通讯作者:卢伙肿,男,教授.E,mail:luhs@gdou.edu.cn 《渔业现代化)2010年第37卷第6期 ,得分最高的组合为最优择渔方案: D:piki (1)L,, 式中:p一月该渔获面积内的渔获频率;ki—月 的历史渔获量权重;m一适渔面积与整个渔区面 积之比. 2结果 2.1水温因子和作业频次,产量的关系 统计表明,渔获适温SST,T.,,,分 别为28.0,30.5?,28.0,30.5?,l2.5,18.0 ?和l0.5,14.5qC,相应的作业频率分别为 76.39%,99.26%,78.29%,96.30%,67.39% , 84.21%和66.67%,85.71%;渔获产量比重 分别为78.06%,99.01%,79.6l%,97.94%, 70.40%,90.47%和69.81%,89.37%(表1). 表1每月各水层适渔水温 Tab.1Appropriatetemperaturerangeindifferentwaterlayersbymonth 2.2实例验证 根据上述划定的4个水层的适渔水温范围, 2007年中国金枪鱼围网船"协丰707"和"巾太1 号"283渔获地点出现在4个水层的适温区域及 其组合的频率见表2.各水层的适渔水温范围逐 月发生变化,渔获地点亦逐月发生变动,出现在不 同适温区组合内的渔获频率有很大的差异. 《渔业现代化}2OlO年第37卷第6期45 表22007年两艘中国金枪鱼围网船在不同适渔水温组合内的渔获频率 Tab.2Fishingfrequencyindifferentcombinationofappropriatetemperatureareaof twoChinesetunapurseseinerin2007 2.2渔场选择评价? 不同水层的适温范嗣及其组合预报的2007 年每月渔场面积均有所不同(表3).T:指示的 面积最大,SST,T.,,,. 组合指示的面积 最小.渔获点落在指示范围内的频率最大, 落在SST,T:,.,.组合指示范围内的频 率最小.评价公式认为,组合指示的渔 场得分最高.该组合的平均渔获与面积之比亦为 最高,在提高渔获概率和减少渔场搜索面积这两 方面取得了最好的平衡.相比之下,SST,T…组 合是表现最差的渔场搜索策略(表3). 《渔业现代化}2010年第37卷第6期 3讨论 表3不同水层适温范围的渔场预报检验得分 Tab.3Fishinggroundforecas!score}】 yappropriatelempera[ureareaiadifferentwaterlayers 3.1渔获适温的确定 实际渔业生产中,常常以水温作为寻找渔场 的参考指标.本研究中划定的各水层的适温范围 与郭爱等以高产频次(月产量在500t及以上) 统计ffJ的SST为28.5,30.0?,T为28.0, 30.5?,37为12.0,18.0?,87为10.0, 16.0?的结果基本一致.由于水温数据和渔获 数据匹配时存在分辨率上的差异,造成温度划分 不能细分为0.25cC的问距,更精确地圈定适温范 围.尽管如此,以2007年的精确生产数据验证的 SST,T.,和单个水层适温区域内的渔 获频率仍达到了70%以上(表3). 3.2渔场选择 中罔金枪鱼围网船作业位置常年处在暖池区 域(1>28?)内,仅仅根据表温来寻找渔场存在极 大的厂木1难.目前模型预报的空间精度尚未达到生 产实践的要求.,渔业生产者还必须凭借生产 经验和监测周边渔船的生产动向做出判断,花费 大量的时问寻找渔场.2007年"中太l号"海上 逗留时间292d,实际生产125d,"协丰707"海上 逗留时间321d,实际生产144d,有50%以上的 时间处在渔场搜索过程中.直观地利用CATSAT 提供的中层水温图,根据水温参考指标圈定搜寻 范同,是一个可行的办法.,组合不仅 被初步可提供较高的渔获频率,而且大大缩 小了渔场搜寻面积.若采用上述方法,可能在一 定程度上改善渔获效率. 鲣鱼常聚集在温跃层以上的混合水层巾,海 表温度和温跃层等的变化引起鲣鱼栖息区域的明 显改变.在暖池区域作业的围网船更应注意 中层水的温度变化.目前在中西太平洋作业的中 国金枪鱼围网船多数都装配了法国的CATSAT助 渔系统,该系统提供了水深250m和300m处的 准实时等温线图(每周3张),可在表1的基础上 降低0.2?,再配合其他海洋学参考要素帮助确 定渔场搜索区域. 3.3渔情预报 渔情预报的重点在于能够及时准确地报出渔 场的位置.范例推理方法在当前的渔情预报中, 取得了较好的结果.如沈新强等"采用范例推 理建立的东海区巾心渔场预报专家系统,平均预 报精度达到80%左右.该方法也被应用到北太 平洋鱿鱼渔场渔情的速报.但我国的中西太 平洋金枪鱼围网渔业尚未积累到足够的渔业生产 历史数据可供检索对比.有学者尝试用贝叶 斯方法预报中西太平洋金枪鱼围网渔场,根据所 获取的实时卫星遥感渔场环境信息,结合已经获 取的渔场先验概率计算渔区形成渔场的后验概率 分布.结果预测精度仅为59.7%,并且所定义预 报渔区网格单元较大(5.×5.),对于渔船瞄准渔 《渔业现代化}2010年第37卷第6期47 场捕捞仍显得不够.本研究为改进渔情预报技术 和产品开发提供了一个思路,即渔情预报必须与 生产实践相结合.南于渔业生产的复杂性,未来 的渔情预报技术的发展必然是多种技术手段与方 法的集成应用,不仅包括地理信息系统,空间分 析,数据挖掘,人T智能等先进技术的应,}_}{,也离 不开生产者经验知识的运用.口 参考文献 [1]陈新军,邬波.中两太平洋金枪鱼罔网渔业鲣鱼资源的时空 分布[J].海洋学研究,2007,25(2):13-22. 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Validationoffishinggroundforecastfortunapurseseinefishery intheWesternandCentralPacificOceanbywatertemperature FENGBo一,LUHuo-sheng一.WANGXue-feng, (1Fisheriescollege,GuangdongOceanUniversity,Zhanfiang524088,China; 2FisheryResourceMonitoringandAssessmentCenterofSouthChinaSea, GuangdongOceanUniversity,Zhanjiang524025,C^ina) Abstract:Accordingtothecatchdataandfishingtimesofskipjackinthepurseseinefisheryint heWestern- centralPacificOcean(WCPO)(140.E一 170.E,10.S-5.N),andtheenvironmentdataofdifferentwater layertemperature(0In,12.5m,237.5m,287.5m),appropriatetemperaturerangewascalculat edbywa— terlayerforfishing.Productiondatain2007wasusedtovalidatefishinggroundforecastbyco mbinationofap- propriatetemperatureareaindifferentwaterlayers.Itshowedthatappropriatetemperaturera ngein0m,12.5 m,237.5m,287.5inwas28.0—30.5?,28.0—30.5,12.5—18.0?and10.5— 14.5,respectively. Fishinggroundforecastscorewasthebestbycombinationofappropriatetemperatureareain237.5mand 287.5mwaterlayer.whichmadecatchratioandfishingfrequencyreach74.68%and77.19%.decreased searchingareaby57.16%.Itwasprovedtobeabalancebetweencatchingrateandsearchingarea. Keywords:tunapurseseinefishery;fishinggroundforecast;watertemperature;WCPO