中西太平洋金枪鱼围网渔场专题图服务

收稿日期：2019-11-11基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（项目编号：东海水产研究所2018C01）；中国水产科学研究院基本科研业务费（项目编号：2019CY0402）；农业基础性长期性科技工作国家渔业科学数据中心观测监测任务（项目编号：ZX08S100363）作者简介：张胜茂（1964-），男，副研究员，博士，主要研究方向：渔业遥感，地理信息系统。

中西太平洋金枪鱼围网渔场专题图服务
张胜茂1，常卫东2，吴祖立1
（1．中国水产科学研究院东海水产研究所，农业部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室，上海
200090；
2．上海开创远洋渔业有限公司，上海
200082）
摘
要：中西太平洋渔场是世界金枪鱼捕捞产量最高的渔场之一，由于金枪鱼属于中上层高度洄游鱼类，渔场变动较大，
借助遥感产品辅助渔场中心判断是一种有效的手段。

上海开创远洋渔业有限公司金枪鱼围网主要集中在中西太平洋，生产过程中利用海表温度、叶绿素、海面流场等海况产品辅助捕捞决策。

文章基于地理信息和遥感技术，开发了后台数据自动处理软件，完成数据获取、解码、投影转换、专题图制图等流程，完成渔场专题图自动制图，并通过微信、FTP 和网站提供服务，可以很好的为渔业分析与管理。

关键词：渔场专题图；金枪鱼；中西太平洋渔场；围网中图分类号：TP391.41,S 975
文献标识码：A
Thematic Map Service of the Tuna Purse Seine Fishery
in the Western and Central Pacific
ZHANG Sheng-mao 1,CHANG Wei-dong 2,WU Zu-li 1
(1.Key Laboratory of East China Sea &Oceanic Fishery Resources Exploitation and Utilization,Ministry of Agriculture,P.R.China,East
China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Shanghai 200090,China;
2.Shanghai KaiChuang Deep Sea Fisheries Co.,Ltd,Shanghai 200082,China)
Abstract ：The central and Western Pacific fishing ground is one of the highest tuna production fisheries in the world.Because tuna is a highly migratory fish in the middle and upper layers,and the fishing ground changes greatly,it is an effective method to use remote sensing products to assist the judgment of fishing center.Tuna purse seine of Shanghai KaiChuang Deep Sea Fisheries Co.,Ltd is mainly concentrated in the central and Western Pacific Ocean.In the production process,sea surface temperature,chlorophyll,sea surface current and other sea state products are used to assist fishing decision-making.This paper is based on geographic information and remote sensing technology.Through programming,the data download,decompression,cutting,projection,numerical calculation,grading color setting and other processes are plete the automatic mapping of fishery thematic map.Through Weixin,FTP and website services,it can be very good for fisheries analysis and management.
Key words:fishery thematic map;tuna;western and central pacificfishing ground;purse seine
中西太平洋是世界金枪鱼围网渔业的主要渔场之一[1]，主要渔获鱼种为大眼、黄鳍、鲣鱼、长鳍，目前金枪鱼年产量200余万吨[2,3]，占全世界金枪鱼产量的50%以上。

中西太平洋渔业委员会（West Central Pacific
Fisheries Commission,WCPFC ）负责中西太的金枪鱼捕捞管理[4]，中国也是该委员会正式成员。

WCPFC 是根据
2004年生效的《中西部太平洋高度洄游鱼类种群养护和管理公约》成立了区域性金枪鱼渔业国际管理组织，
通过有效管理确保中西部太平洋鱼类种群的长期养护
和可持续利用。

太平洋共同体秘书处（Secretariat of the Pacific Community,SPC ）作为WCPFC 的科学研究机构，负责公约区金枪鱼渔业数据统计、资源评估和养护管理措施建议等科学任务，为中西太平洋金枪鱼渔业资源分布研究提供了权威的数据。

上海水产（集团）总公司下属的上海开创远洋渔业有限公司，拥有12艘大型金枪鱼围网船，专业从事金枪鱼资源开发，捕捞海域主要分布在中西太平洋，目前年捕捞量达15万吨。

我国金枪鱼围网作业区域集中于
电脑与信息技术2020年4月
170°E~150°W、10°N~20°S的密克罗尼西亚、巴布亚新几内亚、瑙鲁、基里巴斯、所罗门群岛、马绍尔群岛等岛国的200海里专属经济区内[7]。

金枪鱼栖息于大洋中上层[8]，具有高度洄游的特性[9,10]，其渔场中心变化较大，给渔场选择带来困难。

公司充分依靠海洋遥感环境数据产品辅助渔业捕捞生产决策，遥感数据具有多时相、费用低、覆盖范围广、周期短等优势，为渔业捕捞生产提供信息参考。

海洋渔业专题图综合多种信息表达的优势，汇集了渔业统计数据和多种海洋环境要素[11]，可为渔业捕捞作业提供指导[12]。

结合渔业公司的实际需求，基于GIS（Geographic Information System）和RS（Remote Sensing）技术，开发了中西太平洋金枪鱼围网渔场专题图服务软件。

程序在服务器后台运行，完全实现自动化制图。

它实现了地图标题、陆地与渔区图层、标注、图例等信息添加等功能，实现遥感数据的获取、解码、投影转换、专题图制图功能，软件可以自动制作叶绿素、海表温度、海面风场、海面流场专题图产品，制作的专题图产品以FTP，微信公众号、专题图网站形式发布，为渔民用户远洋渔业捕捞生产提供信息参考。

1数据与方法
CHL（Chlorophyll Concentration,叶绿素浓度）和SST（Sea Surface Temperature，海表温度）数据空间分辨率4km，为美国国家航空航天局(https://modis.gsfc.nasa. gov/)水色3级产品数据，服务器自动获取每天产品数据，然后再进行7天合成。

风场和海流数据为模式数据(https:///)，服务器自动实现数据下载。

风场数据的风力采用蒲氏风级定义，用风矢表示，风场强度矢量面表示数值大小。

海流数据采用流线矢量和流向矢量表达，流向箭头长度代表海流强度，流线代表海流的整体流向趋势。

专题图采用Visual Studio2015C#编程开发，使用ArcgisEngine控件，每天定时自动制图程序根据设定的配置文件，在服务器后台自动运行。

专题图叠加了港口、国家等矢量图层、岛屿，标注了经纬度，并且绘制了经纬度格网，其他信息还包括：制作部门、Logo、图标题、图例、时间。

2中西太平洋金枪鱼围网渔场专题图
2.1海表温度专题图
中西太平洋海域是世界金枪鱼围网的主要作业渔场，该海域一年四季均可作业，海水温度基本保持在27~32℃之间，鲣鱼和黄鳍金枪鱼是该海域的主要捕捞品种。

研究发现29℃等温线的分布变化趋势与中西太平洋金枪鱼围网渔获量重心的分布变化几乎一致。

一般认为介于28~29℃之间的海表温度可以作为选择作业渔场或鱼群分布的指标。

中西太平洋金枪鱼围网渔场海表温度专题图（如图1所示），采用分级设色法，颜色由浅绿色，经黄色到红色过度，图上叠加了温度等值线。

图1海表温度专题图
2.2叶绿素专题图
基于海洋食物链原理叶绿素是渔情分析的重要因素，浮游动物资源丰富的海域常常因浮游植物的丰富而聚集。

中西太平洋金枪鱼渔获产量出现频率最高时的叶绿素浓度处于0.04~0.18mg/m3，叶绿素浓度0.02~
0.35mg/m3分布范围为渔获产量较高的捕捞分布区，视其为中西太平洋金枪鱼围网渔业的最适叶绿素浓度范围。

中西太平洋金枪鱼围网渔场叶绿素专题图（如图2所示），采用分级设色法，颜色由蓝色，经绿色到红色过度。

图2叶绿素专题图
2.3海面风场
气象因素变化会引起海况变化，从而影响鱼类的集散和移动，同时恶劣的天气还将影响到海上捕捞作业生产的正常进行，因此研究气象因素在鱼类洄游分布以及渔业生产中有重要的意义。

渔业资源和渔场的变动时常受风速大小、海岸线走向与风向的关系，以及持续时间等的影响。

风会使海水产生运动，导致水温的变化，从而使鱼类产生移动。

向岸风向偏多时，产生向岸流，鱼群随着海流游向近岸。

在渔汛期间，鱼群都
有
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第28卷第2期
集群过程，一般风力在5耀6级风前后，鱼类感受到“长浪”“和气压波”的刺激作用形成风前集群；海水理化条件受大风改变影响，鱼类趋向它们的适宜环境集群，形成风后集群。

民间有“抢风头”、“赶风尾”的说法，能使渔获量增加。

中西太平洋金枪鱼围网渔场海面风场专题图（如图3所示），采用分级设色法，根据风速范围划分为不同级别，图中还叠加了带有风向杆与风羽的风矢，来表示风向和风力。

图3海面风场专题图
2.4海面流场专题图
受盛行的季风影响，该海域流向随季风的变化而变化。

南赤道流以强大的流势进入东南亚，通常在南部海域，表层流循环通过班达海进入爪哇海，大量的太平洋水通过帝汶海进入印度洋。

由于上升流而导致最肥沃的水域就是班达海-阿拉弗拉海海区，该海区海水上升和沉降交替进行，上升流高峰期在7月和8月。

渔场海面流场专题图（如图4所示）中采用流线表示海面流场的趋势，用矢量箭头表示流的方向，长短表示流的大小。

图4海面流场专题图
2.5渔场预报专题图
本文的金枪鱼围网渔场速预报模型，采用考虑人们所掌握先验知识的贝叶斯概率预报模型。

首先收集了太平洋共同体秘书处（SPC）的金枪鱼历史捕捞产量，再利用美国NASA的卫星遥感反演的三级SST、
CHL产品数据，分析金枪鱼产量同海洋渔场环境要素
之间的统计关系，然后构建金枪鱼围网渔场的贝叶斯概率预报模型。

为了便于渔民理解和渔业用户所接受，同时考虑到海洋现象的模糊性特点，以及渔业资源分布的客观特点，本文用百分比概率来表示金枪鱼围网渔场预报的结果，它类似于气象预报中的概率预报，图中绘制圆的大小来表是渔场概率的高低（如图
5所示）。

图5渔场概率图
3专题图服务
中西太平洋金枪鱼围网渔场的各种专题图存放在Web服务器上，通过定义的文件目录规则管理。

为了提高专利图的浏览效率，制作了缩略图，与原图放在同一目录下，图片文件的路径保存在数据中，通过微信、FTP、网站提供服务。

3.1微信服务
海况专题图服务开通了微信公众号“渔情海况”（如图6所示），利用微信接口实现远洋渔船专题图信息获取。

用户在选择某个渔船区域后，可以通过专题图搜索来选择海表温度、叶绿素、海面风场、海面流场。

各专题图的缩略图和专题图名称通过列表形式显示，用户选择一个专题图后可以显示大图，在手机屏幕上滑动，可以前翻页或后翻页，查看其他时间的专题图。

图6微信公众号专题图服务
3.2FTP专题图服务
软件自动生成“中西太平洋金枪鱼围网渔场专题图”产品，通过服务链接（ftp://）发布FTP服务（如图7所示）。

目录分为四级：一级目录是专题图的主目录，二级目录是海表温度专题图（SST）、
叶张胜茂等：中西太平洋金枪鱼围网渔场专题图服务·23·
电脑与信息技术2020年4月
绿素专题图（CHL）、海面风场专题图（SSW）、海面流场专题图（SSC）、渔场预报专题图（FCF）的产品目录，三级目录随着时间变化内容增多，主要包括各年份，称为日期目录。

四级目录中用FFF代表渔场、TTT代表产品、yyyymmdd代表年月日时间，FFF_TTT_yyyymmdd_yyy
ymmdd.png表示一个具体的文件，第一个yyyymmdd为开始时间，第二个yyyymmdd为结束时间，数据产品为这个时间段内的融合数据。

（a）二级目录（b）三级目录
（c）四级目录
图7专题图FTP服务
3.3网站专题图服务
中国渔业遥感网由东海所遥感室负责维护，每天自动发布多个远洋渔场的海况环境产品和渔场预报产品。

网站作为信息交互的桥梁，为研究成果的推广提供了空间，也为渔业用户提供海况信息获取的渠道，如图8所示。

图7专题图网站服务
4结束语
中西太平洋金枪鱼渔场以大眼、黄鳍、鲣鱼、长鳍等鱼种为主，其高度洄游性使得渔场位置难于确定，上海开创远洋渔业有限公司在生产过程中利用海表温度、叶绿素、海面流场等海况产品辅助捕捞决策。

通过编程实现了后台数据自动处理软件，完成数据获取、解码、投影转换、专题图制图等流程，通过微信、FTP和网站提供服务。

专题图制作过程通过编程实现，部署在后台服务器，通过配置文件设置处理时间。

海表温度专题图采用分级设色法，颜色由浅绿色，经黄色到红色过度，图上叠加了温度等值线。

叶绿素专题图采用分级设色法，颜色由蓝色，经绿色到红色过度。

海面风场专题图采用分级设色法，根据风速范围划分为不同级别，图中还叠加了带有风向杆与风羽的风矢，来表示风向和风力。

海面流场专题图采用流线表示海面流场的趋势，用矢量箭头表示流的方向，长短表示流的大小。

渔场预报专题图在海表温度专题上叠加表达概率不同大小的圆。

专题图叠加了港口、国家等矢量图层、岛屿，标注了经纬度，地图格网，以及制作部门、
Logo、图标题、图例、时间。

专题图存放在Web服务器上，图片文件的路径保存在数据中，微信、FTP、网站使用同一套数据提供服务。

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