卫星遥感和GIS技术在海洋渔业资源研究中的应用
卫星遥感数据在海洋渔业中的应用
卫星遥感数据在海洋渔业中的应用作者：吴越黄洪亮刘健等来源：《江苏农业科学》2014年第06期摘要：随着卫星遥感技术的发展，卫星遥感数据在海洋渔业领域中已得到广泛的应用，卫星遥感数据类型有很多种，每一种数据有不同的应用对象。
根据收集到的文献资料，对几种主要的海洋渔业遥感数据的特点进行概括和总结，描述它们主要的应用对象，并根据南极海域的气候特征，讨论适合南极磷虾渔业环境监测的卫星遥感数据，为今后南极磷虾渔业的遥感技术研究提供了理论基础。
关键词：海洋渔业；卫星遥感数据；南极磷虾中图分类号： S127文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0223-03收稿日期：2013-10-10基金项目：公益性行业（农业）科研专项（编号：201203018）；南北极环境综合考察与评估专项（编号：CHINARE 2012/2016-01-06）；南极海洋生物资源开发利用专项；国家“863”计划（编号：2012AA092304）。
作者简介：吴越（1987—），男，江苏泰兴人，硕士，研究实习员，从事渔业遥感的研究。
E-mail：wu.yue1006@。
通信作者：黄洪亮，研究员，从事捕捞技术与渔业工程的研究。
E-mail：ecshhl@。
海洋是海洋生物生存和活动的场所，海洋环境与海洋生物的生存息息相关，每一个环境参数的变化，都会引起海洋生物的分布、洄游、移动、集群的变化[1]，很多学者通过研究海水温度、叶绿素a浓度及海冰等环境因子的变动，来掌握海洋经济鱼类及其他海产生物的分布、洄游、移动、集群的变化，为海洋渔业资源开发、评估及管理提供必要的科学资料[2-6]。
因此，在海洋渔业的开发和管理中需要实时、同步、高效地掌握海洋环境要素的变化，而传统的实测海洋数据的方法无法满足该要求。
卫星遥感技术能够实现对地表信息长时间、大范围、高精度的同步监测，因此在渔场分布、渔业环境监测等研究中得到了越来越多的应用，但是随着科技的发展，星载的卫星传感器越来越多，所获得的数据类型也变得繁多。
航海技术在海洋渔业中的应用
航海技术在海洋渔业中的应用海洋渔业作为人类获取优质蛋白质的重要来源之一，其发展与航海技术的进步息息相关。
航海技术的不断创新和应用，为海洋渔业的高效、可持续发展提供了有力的支持。
在海洋渔业中，导航定位技术的应用至关重要。
全球定位系统（GPS）和北斗导航系统等先进的定位技术，能够为渔船提供精准的位置信息。
渔民们不再仅仅依靠传统的罗盘和地标来确定自身的位置，而是可以通过卫星导航系统实时获取准确的经纬度、航向和速度等数据。
这使得渔船能够更加高效地驶向渔场，减少了在海上的盲目航行时间，降低了燃油消耗，提高了捕捞效率。
通信技术的发展也给海洋渔业带来了巨大的改变。
以往，渔船在海上作业时，与陆地的通信往往受到限制，信息传递不及时。
而现在，卫星通信技术的普及让渔船与陆地之间能够实现实时的语音、数据和图像传输。
渔民可以及时获取海洋气象、渔场动态等重要信息，渔业管理部门也能对渔船进行有效的监控和管理。
例如，在遇到恶劣天气或紧急情况时，渔船能够迅速向陆地发出求救信号，相关救援力量可以根据准确的位置信息及时展开救援行动。
海洋遥感技术在海洋渔业中的应用也日益广泛。
通过卫星遥感，可以获取大面积的海洋环境信息，如海洋温度、海流、叶绿素浓度等。
这些信息对于渔民寻找鱼群的分布区域具有重要的指导意义。
比如，当某一区域的叶绿素浓度较高时，通常意味着该区域浮游生物丰富，从而吸引大量的鱼类聚集。
渔民依据这些遥感数据，可以更加有针对性地前往潜在的渔场进行捕捞作业，提高捕捞的成功率。
渔船的自动化和智能化也是航海技术在海洋渔业中的重要体现。
现代化的渔船配备了先进的自动驾驶系统和自动捕捞设备。
自动驾驶系统能够根据预设的航线和参数，自动控制渔船的行驶，减少了渔民的操作强度，提高了航行的稳定性和安全性。
自动捕捞设备则可以根据鱼群的特征和分布，自动调整捕捞的深度、角度和力度，提高捕捞的效率和质量。
航海电子设备的广泛应用也为海洋渔业提供了诸多便利。
电子海图系统能够为渔民提供详细的海洋地理信息，包括水深、海底地形、障碍物等。
如何利用卫星测绘技术进行海洋资源调查
如何利用卫星测绘技术进行海洋资源调查海洋是地球上最广阔的领域之一，也是人类最为神秘和未知的地方之一。
随着科技的不断进步和人类对海洋资源的日益关注，利用卫星测绘技术进行海洋资源调查逐渐成为了现实。
本文将探讨如何利用卫星测绘技术进行海洋资源调查，从而为海洋保护和可持续发展做出贡献。
卫星测绘技术是利用人造卫星通过遥感手段对地表及其周围环境进行观察和监测的一种技术。
在海洋资源调查中，卫星测绘技术具有独特的优势。
首先，卫星可以实现对海洋全球范围的高分辨率观测，为海洋资源调查提供了广阔的数据支持。
其次，卫星测绘技术可以实现对海洋资源的长期监测和动态变化的观察，帮助我们更好地了解海洋生态系统的演变过程。
此外，卫星测绘技术还具有无人值守、大范围、高效率等特点，能够减少人力成本和时间成本，提高调查效率。
了解海洋资源的情况是进行合理利用和科学保护的基础。
卫星测绘技术可以通过对海洋的水色、温度、盐度、浮游动植物等参数的观测，帮助我们了解海洋的物理、化学和生物特征，从而推断出海洋的资源分布情况。
例如，通过遥感图像可以探测到海洋中的大规模水华，从而及时采取相应的措施减少其对海洋生态系统的破坏。
此外，卫星还可以观测海洋的表层温度，帮助我们了解海洋中的暖流和冷流分布，为渔业资源的合理开发提供依据。
卫星测绘技术在海洋资源调查中的应用不仅仅局限于水文和物理参数的观测，还可以通过遥感图像的分析，了解海洋生态系统的空间分布和变化趋势。
例如，卫星可以观测到海洋中的珊瑚礁、海草床、海洋湿地等重要的生态系统，为其保护和可持续利用提供数据支持。
此外，卫星还可以观测到海洋中的海岸带沙脊、海底地形等地貌特征，为海洋矿产资源的调查和开发提供依据。
除了上述应用之外，卫星测绘技术还可以在海洋环境监测和灾害预警中发挥重要作用。
例如，卫星可以通过对海洋中气象条件的监测，及时预警并追踪风暴、台风等自然灾害，保障海上航行和渔业生产的安全。
此外，卫星还可以通过观测海洋中的油污染和海洋垃圾等，帮助我们了解海洋环境的污染程度和变化趋势，并及时采取相应的措施进行治理。
遥感影像在海洋资源管理中的应用
遥感影像在海洋资源管理中的应用海洋，覆盖了地球表面约 71%的面积，是生命的摇篮，也是人类赖以生存和发展的重要空间。
海洋资源丰富多样，包括海洋生物资源、矿产资源、能源资源、海洋空间资源等。
然而，海洋资源的管理是一项复杂而艰巨的任务，需要借助先进的技术手段来实现。
遥感影像技术作为一种高效、快速、大面积获取信息的手段，在海洋资源管理中发挥着越来越重要的作用。
遥感影像技术能够为海洋资源管理提供丰富的信息。
通过卫星、飞机等平台搭载的传感器，可以获取不同波段、不同分辨率的遥感影像。
这些影像包含了海洋表面的温度、盐度、叶绿素浓度、海流、海浪等多种信息。
例如，利用红外波段的遥感影像，可以监测海洋表面温度的分布情况，从而了解海洋热环境的变化，这对于研究海洋环流、气候变化以及渔业资源的分布都具有重要意义。
叶绿素浓度的遥感影像则可以反映海洋初级生产力的状况，帮助我们评估海洋生物资源的丰度和分布。
在海洋矿产资源管理方面，遥感影像也大有用武之地。
海洋中蕴藏着丰富的矿产资源，如石油、天然气、多金属结核、海底热液硫化物等。
利用高分辨率的遥感影像，可以对海底地形进行测绘，识别出可能存在矿产资源的区域。
例如，在石油和天然气勘探中，通过分析遥感影像中地层的构造和形态，可以推测地下油气藏的位置和规模。
对于多金属结核等深海矿产资源，遥感影像可以帮助确定潜在的开采区域，并评估开采活动对海洋环境的影响。
海洋渔业资源是人类重要的食物来源之一，而遥感影像技术可以为渔业资源的管理和可持续利用提供支持。
通过监测海洋环境参数，如温度、盐度、叶绿素浓度等的变化，可以预测鱼类的洄游路线和聚集区域。
渔民可以根据这些信息合理安排捕捞作业，提高捕捞效率，同时也有助于避免过度捕捞，保护渔业资源的可持续发展。
此外，遥感影像还可以用于监测渔业养殖区域的环境状况，及时发现水质污染、病害等问题，保障养殖渔业的健康发展。
海洋空间资源的管理也离不开遥感影像技术。
随着沿海地区经济的快速发展，对海洋空间的需求日益增加，如港口建设、海洋工程、滨海旅游等。
卫星遥感技术在海洋渔业中的应用研究
卫星遥感技术在海洋渔业中的应用研究随着科技的不断进步和发展，卫星遥感技术在海洋渔业中的应用也逐渐被人们所重视。
卫星遥感技术不仅能够实现海洋资源全方位的观测监测，还可以提高渔业捕捞的效率，为保障渔业生态环境和渔业资源提供重要数据支撑。
一、卫星遥感技术在海洋渔业资源调查中的应用研究1. 海洋渔业资源调查需要的数据海洋渔业资源调查需要的数据包括海洋水文气象、渔业科学、海洋生态等多个方面的数据。
如海温、海表面高度、海洋气象的动力场、海洋表面风等数据，这些数据对于渔业资源的评估和渔业管理有着非常重要的作用。
2. 卫星遥感技术在海洋渔业资源调查中的应用利用卫星遥感技术，可以获取海洋水文气象、渔业科学、海洋生态等相关数据，从而实现对海洋渔业资源的全方位观测监测。
通过卫星遥感技术获取的数据，可以保证数据的质量和准确性，提高海洋渔业资源调查的效率和效果。
二、卫星遥感技术在渔业捕捞中的应用研究1. 渔业捕捞需要的数据渔业捕捞需要的数据主要包括渔业生物分布、海洋气象、海洋环境等多个方面的数据。
如渔业生物种群密度、研究鱼类迁移规律以及食物链关系等数据，这些数据对于渔业捕捞的效率和渔业资源的保护都有非常重要的作用。
2. 卫星遥感技术在渔业捕捞中的应用利用卫星遥感技术可以获取渔业生物分布、海洋气象、海洋环境等相关数据，从而提高渔业捕捞的效率和保护渔业资源的能力。
通过卫星遥感技术获取的数据，可以实现对海域中渔业生物及其分布和迁移规律的实时监测，及时提供渔业捕捞的相关信息，提高渔业捕捞的效率和准确性。
三、卫星遥感技术在渔业资源保护中的应用研究1. 渔业资源保护需要的数据渔业资源保护需要的数据主要包括渔业资源开发利用状况、渔业资源分配、渔业生态环境保护等多个方面的数据。
如对区域内不同种类渔业资源的开发利用情况及其分配状况的把握以及对渔业生态环境变化的监测，都需要相关的数据进行支撑。
2. 卫星遥感技术在渔业资源保护中的应用利用卫星遥感技术可以实现对渔业资源的全方位监测和保护。
卫星遥感技术在海洋监测中的应用
卫星遥感技术在海洋监测中的应用提到卫星遥感，我们首先可能会想到全球定位系统（GPS）或者卫星图像。
事实上，卫星遥感技术已经成为现代海洋监测的必备工具。
卫星遥感技术是指利用卫星发射到地球轨道的传感器来获取地球表面的信息和数据。
在海洋监测方面，它被广泛应用于气候变化研究、海洋生态保护、渔业资源调查等领域。
一、卫星遥感在气候变化研究中的应用气候变化是当前人类面临的重要挑战之一。
卫星遥感技术可以通过观测海洋表面温度、盐度、高度等参数来监测海洋中的水文气象信息，进而更好地预测和理解气候变化趋势。
例如，卫星可以观测到海表面温度波动的变化，海洋表面温度异常往往是热带气旋发生的前兆，从而为气象部门提供提前预警的时间窗口，减轻自然灾害对社会的冲击。
此外，卫星还可以监测海洋表面风场和海面高度变化。
风场和海面高度变化是环流变化的重要指标，不仅可以反映海洋温度分布的规律，同时还能揭示海洋生态系统的变化，例如影响浮游植物的生长和分布。
因此，卫星遥感技术可以为海洋生态环境的保护提供科学依据。
二、卫星遥感在海洋生态保护中的应用卫星遥感技术不仅可以帮助气象部门更好地预测自然灾害，还能够在海洋生态保护中发挥重要作用。
例如，近年来我国南海海域发生了一些严重的赤潮事件，卫星遥感技术可以通过监测叶绿素-a 浓度，提供赤潮爆发的早期预警，从而帮助相关部门及时采取措施减少损失。
此外，卫星还可以监测海洋生态系统的动态变化，例如潜水器可以拍下海床生物多样性变化的情况，结合卫星遥感技术，可以更全面地了解海洋生态系统的状况。
卫星遥感技术还可以帮助政府监督港口和海洋输油管线建设对海洋生态环境的影响，并对违规行为予以追踪和监管。
三、卫星遥感在渔业资源调查中的应用海洋生态环境的保护和渔业资源的可持续开发是海洋经济可持续发展的重要方面之一。
卫星遥感技术可以监测海洋环境和渔业资源的动态变化，帮助渔业部门制定更科学和合理的渔业资源管理政策。
卫星遥感技术能够监测海洋植被、水温、水深、自然光照等一系列参数，通过与前期数据比较，可了解渔业资源的动态变化，从而科学地估算各种鱼种的数量和产量，指导渔业部门实行动态管理，加强对渔业资源的保护。
卫星遥感技术在海洋环境监测中的应用
卫星遥感技术在海洋环境监测中的应用卫星遥感技术是一种先进的技术手段，可以通过卫星对地球进行观测、测量和获取信息。
在海洋环境监测中，卫星遥感技术具有重要的应用价值。
海洋环境对全球的生态系统具有重要影响，而其本身也受到来自人类和自然因素的影响。
在海洋环境监测中，需要对海洋水体的温度、盐度、海流、潮汐等参数进行周期性检测和监测，同时需要对海洋中的污染、气象变化、海洋生态和生物资源进行全面观测与分析。
传统的海洋环境监测技术主要采用现场采样、检测和分析。
这种方法在监测海洋环境时受到许多限制，如监测范围、监测周期、成本和人力等。
与传统的方法相比，卫星遥感技术在监测范围、监测周期、时效性和精度等方面都具有优势。
卫星遥感技术可以通过人造卫星对海洋环境进行全面监测和观测。
它可以实现对海洋水温、海洋盐度、海洋生物、海洋气象和海洋环境污染等海洋参数的观测和测量。
在实际应用中，卫星遥感技术可以实现对海面温度、海面风速、海洋色、海面高度、海洋流速等参数的高精度测量。
卫星遥感技术在海洋环境监测中的应用，不仅可以提高监测的时效性和有效性，同时也方便了环境管理部门的大量工作。
例如，对于污染物的监测，传统技术需要花费大量的人力和物力，而卫星遥感技术可以实现对大范围海洋污染物的快速检测和监测，有效降低了检测成本和工作量。
除了海洋监测，卫星遥感技术还可以应用于海洋资源开发和管理方面。
例如，可以通过卫星遥感技术对海洋渔业、海底矿产资源、海洋能源等资源的分布和利用进行监测和研究，增加资源可持续利用的能力和效率。
当然，卫星遥感技术在海洋环境监测中还存在一些显而易见的不足之处。
例如，由于天气、云层和海浪等因素的干扰，卫星遥感技术有时难以获得准确的海洋环境信息，需要通过和其它技术手段的结合使用来提高监测的精度和有效性。
总的来说，卫星遥感技术在海洋环境监测中具有重要应用价值，是一项较新的技术手段。
未来，随着卫星技术的不断发展，卫星遥感技术在海洋环境监测中的应用将会更加广泛，更加准确和有效。
卫星技术在海洋及渔业上的应用
理， 即浮游植物的丰富使 以其为食 的浮游动物资 源丰富 ， 进而促使 以浮游动物为饵 料的海洋鱼类 资源丰富。据此 ， 人们可 以通过观测海水浮游植 物含量的高低及其变化来进行渔场分析 、 渔业资 源或生物量的评估 。主要应用方法是判断渔场区 的叶绿素特征值 、 水色锋 面、 水色指示海流信息 、
海洋动 力 环境 遥感 主要 指 以主动 式微 波传 感
器（ 卫星高度计 、 散射计 、 合成孔径 雷达等 ） 应用
为主 的海 面风 场 、 效 波高 、 场 、 面地形 、 有 流 海 波浪
指利用热红外或微 波辐射计 监测 获取海 表温度 （Ｓ ） ＳＴ 数据 ； 可见光或高光谱 的水 色遥感监测获 取海洋水色 、 叶绿素 、 初级生产力等信息。海洋水 文 、 色遥 感监 测 最 直 接 的 渔业 应 用就 是 海 表 温 水 度、 水色信息的中心渔场渔情 的分析预报 ， 以达到 减少寻鱼时间， 节约燃料， 提高渔捞效率之 目的。
题， 卫星技 术 在海 洋 及 渔 业 上 的应 用 可为 解 决 这
初级生产力评估以及渔业资源生产潜力等 。 此外 ， 水色遥感 的海洋赤潮灾害信息提取 、 渔
业 水 域污染 的遥感监 测 等 日益 受 到重 视 。海 洋赤
潮及其毒素直接对鱼类产 生影响 ， 从而对沿海 的 鱼类产卵场 、 育肥场或渔业 养殖区造成危害。海
速、 大范围的实时监测优势 ， 有助于建立渔业灾害 预警系统 ， 减少渔业危害及损失。
１２ 海 洋动 力环 境 遥 感 ．
卫星 遥感 环境 监测 在海 洋及 渔业 上 的应用 主
要是对渔业资源 、 环境的监测和信息服务等。
１１ 海洋水 文 、 色环境要 素监 测 ． 水 海洋 水文 、 色 环境 要 素 的遥 感 监 测 主 要 是 水
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收稿日期 : 2008 01 08 ; 修回日期 : 2008 02 18 资助项目 : 国家重点基础研究发展计 划 ( 973 计划 ) ( 2006CB400608) ; 农业部 海洋渔业资源可 持续利用重点开 放实验室开放 课题 ( 实开 2005 09 ) ; 基本科研业务费专项资金项目 ( 2007 qn 03) ; 国家自然科学基金项目 ( 40606037) 作者简介 : 牛明香 ( 1977- ) , 女 , 硕士 , 助理研究员 , 从事海洋渔业资源环境遥感研究。 E m ai: l nmx77 @ 163 com
Hale Waihona Puke 第 3期牛明 香等 : 卫 星遥感和 G IS 技术在海洋渔 业资源研究中的应用
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平的变化、海洋 锋面 边界的 位置 以及水 团的 运动 等 , 通过 对这些环境 因素 的分 析 , 可以 实时、快速 地推 测、判 断和 预测渔场。而地理 信息系 统则 具有独 特的 空间 信息处 理和 分析功能 , 如 空间信 息查 询、量算 和分 类、叠 加分 析、缓 冲区分析等 , 利 用这 些技术 , 可以从 原始 数据中 获得 新的 经验和知识。由 此可见 , 遥感和 G IS 技 术的 发展 为海 洋渔 业资源的研究提供了 新的手段和内容。 文章就遥感和 G IS 技术 在海 洋渔业 资源 研究 中的 应用 进行了综合 概述 , 并进 行了 讨论 , 以 期对 遥感 和 G IS 技术 在渔业领域的研究有 所启示。
第 4 卷第 3 期 2 0 0 8年 6 月
南
方
水
产
Sou th Ch ina F isheries Sc ience
V o l 4, N o 3 Jun , 2008
综述
卫星遥感和 GIS技术在海洋渔业资源研究中的应用
牛明香, 赵宪勇
( 农业部海洋渔业资源可持续利用重 点开放实验室 , 中国水产科学研究院黄海水产研究所 , 山东 青岛 266071) 摘要 : 卫星遥感和地理信息系统 ( geographic infor m a tion syste m, G IS) 技术为海洋 渔业资源 研究提供了 新的技术 和方法 , 已在海洋渔业领域得到广泛应用 。文章 从海表 温度、叶绿 素浓度 2 个方 面综述了 遥感在 海洋渔 业环境 因子方面的应用 , 简单介绍了 G IS 技术以及遥 感和 G IS 技 术的结 合在海 洋渔业 资源研 究中的应 用。并在 此基础 上讨论了遥感和 G IS 技术在海洋渔业应用中需要注意的几个 问题。 关键词 : 卫星遥感 ; 地理信息系统 ( G IS); 海洋渔业资源 中图分类号 : S973 1+ 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1673- 2227( 2008) 03- 0070- 05
Abstrac t : Sate llite re m ote sensing and geog raph ic in fo r m ation syste m ( G IS) techno logy prov ide a new m ethod for the resea rch o fm a rine fishery resources , and have been used w ide ly T his artic le summ arized the app lication o f re m o te sensing on fishery env ironm ent factors , such as sea surface temperature , chlorophy ll concentration and app lications of G IS, integ ra ted RS and G IS techno log ies in m a rine fisheries were rev ie w ed briefly as we ll O n the base o f these , m atters needed to pay attention to the app lication o fR S and G IS tech nology in m ar ine fisheries w ere a lso discussed K ey word s : satellite re m o te sens ing ; geographic informa tion syste m ( G IS); m ar ine fishery resources 现代空间 信息 技术 特别 是遥 感和 地理 信息 系 统 ( geo g raph ic in fo r m ation syste m, G IS) 技 术的 发展 为海 洋渔 业资 源的研究提供了 新的 技术手 段和 方法。遥 感技 术具有 感测 范围广、信息 量大、实 时、同步 等特 点 , 而 且卫 星遥 感在 海洋渔业的应用已 经从单 一要 素进入 多元 分析 及综合 应用 阶段。利用遥感信 息可以 推理 获得影 响海 洋理 化和生 物过 程的一些参 数 , 如海 表温 度、叶绿 素浓度、 初级 生产 力水
长期以来 , 海 洋渔业 资源 研究较 多地 依赖 于常规 海上 现场观测调 查 , 成本 高、速度 慢 , 而且 难以 实现 大范 围水 域的同步采样测 量 , 获取 的数 据不能 满足 对渔 业资源 进行 实时管理的 需要。同 时 , 随着 全球环 境变 化以及 渔业 资源 的过度捕捞 , 渔 业环 境和渔 业资 源的破 坏日 益严 重 , 渔业 资源的变化 直接 或 间接 地影 响 到人 类的 生 存和 生 活质 量 , 仅仅依靠传统的海洋 渔业资源研究方法已经不能满足要求。
Application of satellite rem ote sensing and G IS technology to the research of marine fishery resources
N IU M ingx iang, ZHAO X ianyong
( K ey Lab for Su stainable U tilization of M arine F isheries R esource, M inistry of A griculture, Y ello w S ea F isheries Research Institute, Ch inese A cademy of F ishery Sciences , Q ingdao 266071 , Ch ina )