第七届青年地学论坛

     船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)不仅是海上交通监管的有效工具，也为研究海上交通运输及其相关产业活动特征提供了一种良好的数据源。AIS作为船舶监控的船对船和船对岸系统，能够自动且连续播报船舶的经纬度位置、航向、航速、船名、呼号等动态、静态信息以及与航行相关的信息(Coomber et al，2016；鹿强等，2018；方志祥等，2018)，具有时间分辨率高、实时性强等特点，在海洋捕捞活动管理、海洋空间规划和生态保护等领域具有广泛的应用前景。
      渤海海峡周边海域沿岸有众多河流汇入，带来了大量营养物质，初级生产力较高，饵料充足，是传统的渔场分布区。然而，由于近几十年来过度捕捞及渔业资源的不合理开发利用，渔业资源衰退问题突出(Jin，2004；许思思等，2011)。亟需及时掌握该海域渔业捕捞活动现状和渔业资源时空分布特征，对于制定渔业捕捞管制措施和恢复渔业资源，促进捕捞产业可持续发展具有重要意义。本研究基于海上船舶AIS大数据，利用机器学习和GIS空间分析技术，构建捕捞活动聚集区提取技术方法，实现对渤海海峡周边海域渔业捕捞活动聚集区的提取分析。主要结论如下：
      (1) 基于渔船捕捞活动船速分布特征，利用高斯混合模型(Gaussian Mixed Model，GMM)识别渔船捕捞活动状态，提出一种将核密度估计(Kernel Density Estimation，KDE)与热点分析(Hot Spot Analysis, HSA)相结合用于渔船捕捞活动聚集区提取的方法，较好地提高了聚集区提取计算效率；
      (2) 基于上述方法提取获得渤海海峡周边海域2014年和2018年渔船捕捞活动聚集区月度、季度和年度分布范围，分析发现该海域渔船捕捞活动聚集区时空分布特征呈现出明显的差异，主要表现在：月度捕捞活动集中在休渔期后的9-11月，9月捕捞活动聚集区范围最大，12月捕捞活动聚集区数量最多；秋季是捕捞活动最活跃的季节，春季—秋季—冬季捕捞活动聚集区的分布中心表现出东移的趋势；2018年捕捞活动聚集区分布面积约是2014年的1.8倍，且分布中心相对偏西；空间分布不均匀，捕捞活动聚集区集中分布在烟威近岸及渤海海峡附近海域；渤海内部海域捕捞活动规模小，零散分布在秦皇岛海域、黄骅港北部海域及莱州湾沿岸海域。
      (3) 季节变化与渔业品种生物生态习性、海洋渔业捕捞管制、海域使用与生态保护修复管理措施是影响捕捞活动聚集区分布的主要因素。
 

捕捞活动聚集区；捕捞活动；核密度估计；热点分析；AIS；渤海海峡