渔业资源与渔场学教案之十一.docx

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渔业资源与渔场学教案之十一

学科学科

渔业资源

年级

06

专业、层次

海渔、资源

教师

陈新军

职称学科

教授

授课方式（大、小班）

大

学时

45

课题

（章、节）

第六章渔情预报基本原理及其方法

基本教材或

主要参考书

渔业资源与渔场学

教学目的与要求：

1．渔情预报的基本概念

2．渔情预报的种类和内容

3．渔情预报的基本原理及其流程

4．鱼类生物学及其行动状态

5．仪器侦察

教学重点、难点：

1．渔场、渔情预报的基本原理及其流程

2．鱼类生物学及其行动状态

大体进程及教学方法：

时间安排：

1．渔情预报的基本概念10

2．渔情预报的种类和内容10

3．渔情预报的基本原理及其流程25

4．鱼类生物学及其行动状态25

5．仪器侦察20

教学方法和目的：

主要以理论教学为主。

实施情况：

主任/教学组长：

渔业资源与渔场学教案（11）

第次课授课时间教案完成时间

第六章渔情预报基本原理及其方法

第一节渔情预报概述

一、渔情预报的基本概念

渔情预报也可称渔况预报，是指对未来一定时期和一定水域范围内水产资源状况各要素，如渔期、渔场、鱼群数量和质量以及可能达到的渔获量等所作出的预报。

其预报的基础就是鱼类行动和生物学状况与环境条件之间的关系及其规律，以及各种实时的汛前调查所获得的渔获量、资源状况等各种渔海况资料。

渔情预报的主要任务就是预测渔场、渔期和可能渔获量，即回答在什么时间，在什么地点，捕捞什么鱼，作业时间能持续多长，渔汛始末和旺汛的时间、中心渔场位置以及整个渔汛可能渔获量等问题。

在我国近海，主要以追捕洄游过程中的主要经济鱼类为主，如带鱼、小黄鱼等。

随着我国近海渔业资源的衰退以及远洋渔业的发展，我国一些水产研究工作者也开始了远洋渔业鱼种的渔情预报研究工作。

二、渔情预报的种类和内容

渔情预报的种类有不同的划分方法，主要是根据预报的时效性来划分，但目前还没有形成一个公认的划分标准。

如费鸿年等（1990）在《水产资源学》中将渔情预报分为展望型渔情预报、长期渔情预报、中期渔情预报或半长期渔情预报和短期渔情预报。

日本渔情预报服务中心将渔情预报分为两类，即长期预报和短期预报（即渔海况速报）。

。

根据我国海洋渔业生产的特点和需要，我们将渔情预报一般分为全汛预报、汛期阶段预报和现场预报（渔海况速报）三种。

1，全汛预报。

2，汛期阶段预报。

3，现场预报（渔况速报）。

三、渔情预报的基本原理及其流程

1．基本原理

鱼类与海洋环境之间的关系是一种对立统一的关系。

2．渔情的流程

第二节掌握中心渔场的基本方法

海洋鱼类是变温性动物，在它的一生中，为了生存、发育、生殖而觅食。

为了生存，为了适应海况的变迁，在一年四季中，从某一海域朝着另一海域一定方向有周期性有规律性的进行产卵、索饵、越冬洄游。

鱼类洄游均是有规律有秩序的进行，有一定的时间和地点，这就形成渔期、渔场。

但是由于海况（水温、盐度、海流、潮流等）的变化，导致渔场、渔期的变化，为此在渔业生产中必须准确掌握各种鱼类生活习性和它的洄游规律．洄游路线，以及海况的变化，造成鱼类渔期、渔场的变化，只有这样才能牢牢掌握中心渔场，才能达到捕捞高效率。

在本书中，我们主要从鱼类生物学及其行动和外界环境条件两个方面来进行论述中心渔场的掌握方法。

一、鱼类生物学及其行动状态

鱼类中心渔场的形成是通过鱼类本身的一系列活动和行动等来反映的，鱼类是渔场形成中的主体，因此我们可以从鱼类集群、移动、生物学特性等指标来反映中心渔场的形成与否。

1．鱼类集群、移动

鱼群，特别是中上层鱼类，在水域表层所形成的波纹及其群形、群色是鱼群存在的直接标志。

由于鱼群所在海区的水色同周围海区有显著的不同，有经验的“鱼眼”可以通过这种现象判断是否有鱼和鱼的种类、数量。

①鲐鱼。

②竹筴鱼。

③扁鸵鲣。

④蓝点马鲛鱼。

⑤马面鲀。

⑥鳀鱼。

⑦磷虾。

2．鱼类生物学特性

在海洋渔业生产中，可以采用各种手段和方法来侦察鱼群，其主要目的是掌握中心渔场。

一般来说，在渔业生产和调查中，除水文因子外，鱼类的各种生物学特性是一个重要依据。

。

（1）体长组成。

（2）性腺成熟度。

3）性比组成。

（4）肠胃饱满度。

二、外界环境条件

（一）生物性条件

1．饵料条件

2．渔获物组成

3．海鸟等海洋动物行动状态

（二）非生物环境条件

1．水温

2．水深

3．底质

4．水色透明度

5．潮流

6．风和低气压

二、仪器侦察

此外，除了利用鱼类本身的生物学、行动和外界环境指标来寻找中心渔场外，还可以利用一些仪器设备来直接侦察鱼群和寻找中心渔场。

主要由探鱼仪、飞机侦察和卫星侦察等。

（1）探鱼仪。

（2）飞机侦察。

（3）卫星侦察。

第三节海况分析和预报

海况速报与预报是人们认识海洋和开发利用海洋资源的重要途径。

渔业生物的行动、分布与海况类系密切。

如海水的温度与盐度是海况分析的重要因素，用以分析流系的锋面、水团的边界以及涡流等现象，是分析渔情、判断中心渔场位置，为渔业生产指挥部门与海上作业渔民有计划地安排渔场和合理利用海洋渔业资源的有效手段。

为此，在本节中将对海况分析及其时空变化、预报的方法进行简述。

一、海况分析

海况预报的准确率，在很大程度上取决于预报系统中各观测结果和气象预报的准确率。

各项数值的标准偏差随空间和时、间而变化，并与分析范围有关。

精度范围的参考数据如下：

海面水温：

0.3－1.8℃

温跃层以下的水温：

O.3－1.3℃

混合层深度：

0.4－1.5米

流速：

O.1－0.4节

流向：

10°－50°

二、时间和空间范围

评价和应用海况分析预报的结果时，必须考虑时间和空间范围。

时间和空间范围互相有联系，为了便于叙述，下面分别加以分析。

（1）时间范围

①气候平均值

②中期预报

（2）空间范围

①半球范围

②区域范围

③局部范围和小范围

三、海况参数的短期变化

四、海况预测及其方法

1．海况预测概述

海况预测包括海况速报和海况预报。

海况速报主要内容为水温。

根据水温的分布状况还可以分析出暖流、寒流、暖水涡、冷水涡、流隔带等的分布实况。

速报的时效有平均报与实时报两类。

前者有月平均和旬平均，后者为实际观测的时段。

传统的海况速报方法是将某一航次的海洋调查或定期的船舶和岸边台站观测的海况要素资料及时加以整理分析，以图表与文字的形式发送给有关部门。

近期的海况速报主要是将卫星地面站接收到的NOAA气象卫星红外遥感信息的数据磁带或图像，经过计算机图像处理形态处理解译成海面温度，再集合从其他方面获得的海水温度观测资料综合加工成海面水温分布图，再经进一步判读分析出流隔、冷暖涡等海洋现象后绘制成海况速报图，然后通过无线电传真或其他通讯传递方式尽快将海况速报发送到渔民手中或渔业生产指挥部门。

海况预报主要内容有水温、盐度、海浪、海冰等海况要素。

预报的时效有长期预报和短期预报两类。

海况预报的方法很多，主要分为水温预报、盐度预报和海浪预报等。

2．预测方法

（1）预测时间

（2）相关和回归分析法

（3）周期分析法

（4）相似法

五、资料处理方法

第四节渔情预报技术与方法

一、预报的指标及其筛选方法

（一）预报指标

影响鱼类行动的生物性和非生物性指标均可作为渔情预报的指标，一些比较重要的指标有性成熟、群体组成、水温、盐度、水系、风、低气压、降水量、饵料生物等。

1．性腺成熟度。

2．群体组成是一个与性腺发育密切关联的指标。

3．水温。

4．风情、潮汐、气压、降水、盐度等在小黄鱼、大黄鱼、带鱼、对虾、毛虾、鲅、鲱、鲐、蓝园参、海蜇等渔情预报中业已证明，这些环境因子都是有用的预报指标。

（二）指标筛选方法

在选择预报因子时，可用以下两种方法来加以解决。

一是进行一些实验生态研究，弄清影响机制，选定稳定性较好的预报因子；二是进行统计优选，挑出几个相关显著的因子，或对因子进行物理组合，以增强因子的稳定性。

但是，因子用得过多，同样会降低预报效果的稳定性，因子个数一般以样本数的5－10％为宜。

在统计分析中，常用线性直线相关系数、时差序列相关、灰色关联度和泛线性法（GLM）等。

现分别论述如下。

二、渔情预报方法

根据渔情预报的手段和方法，可将渔情预报方法分为定性分析、定量分析、专家智能方法和以地理信息系统（GIS）为基础的综合分析方法。

1．定性分析

定性分析主要从海况条件，如水系和天气、风情、水温、盐度和生物学资料等方面入手，根据渔民和科学研究者的经验，对渔场、渔期和可能的渔获量等进行定性分析。

如水温增温快，说明渔汛提前；在汛期，水温下降减慢，则渔汛延长。

定性的渔情预报方法相对较为容易，预测的精确度也相对较高，但是无法预报出渔期的日期、渔场位置和可能的渔获量。

一般需要定量分析的补充和完善。

详细可参见带鱼渔情预报实例分析。

2．定量分析

定量分析从预报的内容来看，主要分为渔期预报和渔获量预报。

从研究方法和手段来看，可分为一元线性回归、多元线性回归、非线性回归、灰色系统等分析方法。

（1）线性回归预报

（2）非线性回归预报

（3）灰色系统理论等方法

3．专家智能预报方法

由于渔情预报的复杂性，日本一些学者于80年代开始把专家系统应用于鳀鱼的渔况预报。

2000年沈新强等应用人工智能技术把在中心渔场判别、分析、预报研究等方面大量分散的因人而异的经验、知识和方法，通过归纳、总结提出中心渔场智能预报系统的设计。

4．基于GIS的分析方法

综述所述，用于渔情预报方法有很多。

但是渔情预报所涉及的对象和环境则是很具体的、实在的。

因此，一味地讲究定量分析，而生搬硬套地作出预报，则很可能得出错误的结果。

例如。

长江口低温区（8℃）的存在与否，是影响蓝点马鲛北上移动的重要因子。

若忽略了这一关键因子，而一味地根据传统渔场的4月上旬表层水温与渔期进行回归分析，根据10℃线判断中心渔场就会导致失误。

如1972年在长江口渔场的北部水域有一条8℃的低温区的存在，渔期延长半个月之久。

这个事实告诉我们，在渔情预报中，应用什么数学手段去分析固然重要，但更重要和更根本的是对预报对象的生活习性及其生活环境的了解。

第五节国内外渔情预报研究情况

一、美国在渔情预报方面研究情况

1972年美国渔业工程研究所利用地球资源技术卫星（ERTS-1）和天空实验室的遥感资料来研究油鲱和游钓鱼类资源。

1973年美国利用气象卫星信息绘制了加利福尼亚湾南部海面温度图,提供给加州沿岸捕捞鲑鳟鱼和金枪鱼的渔民,效果甚佳。

从1975年起卫星数据开始应用于太平洋沿岸捕捞业务。

当时利用卫星红外图像,得出了表示大洋热边界位置的图件,这些图件（通过电话、电传和邮件）提供给商业和娱乐渔民,用于确实潜在的产鱼区。

1980年后，还使用无线电传真向海上渔船真接发送这些图件。

这些图件每周绘制1-3次，重要由美国海岸警备队无线电传真播发。

渔民们使用这些图件,以便节省寻找与海洋锋特征有关的产渔区的时间。

在东部岸和墨西哥湾、美国国家气象局、国家海洋渔业局和国家环境卫星、数据和信息服务署经常合作用卫星红外图像和船舶测报制作标出海洋锋、暖流涡流及海面温度分布图件，提供给渔民。

在美国以带动下,英、法、日、芬、南非及联合国粮农组织都相继组织了各种渔业遥感应用研究和试验,部分国家还建立了相应的服务机构。

1993-1998年间，美国远洋渔业研究所（PFRP）通过TOPEX/Poseidon卫星测定海面高度数据，揭示了亚热带前锋的强度和夏威夷箭鱼延绳钓渔场的关系。

期间，每年1月-6月份，75%箭鱼渔业CPUE的变化可用上述卫星测定的数据来解释。

美国NOAA国家海洋渔业服务中心（NMFS）将海洋遥感和地理信息系统应用于海洋渔业资源以及渔情分析的研究中，开发了一系列渔业信息系统，包括服务于阿拉斯加州的阿拉斯加渔业信息网络（AKFINC），服务于华盛顿州、奥尔良州、加里福尼亚州的太平洋渔业信息网络（PacFIN）、渔业经济信息网络（EFIN）、娱乐渔业信息网络（ReCFIN），地区生产市场信息系统（RMISC）、PITtag信息系统（PTAGIS）等。

二、日本渔情预报服务中心

日本海洋渔业较为发达，并于上世纪30、40年代就开展了近海重要经济鱼类的渔情研究与预报工作。

由于海洋遥感技术的发展，上世纪70年代日本就开始了渔业遥感的应用和研究，历史较久。

1977年由科学技术厅和水产厅正式开展了海洋和渔业遥感试验,每年每个厅经费在一亿日元以上。

日本水产厅于1980年成立了“水产遥感技术促进会",目的是要将人造卫星的遥感技术应用于渔业。

由水产厅委托“渔业情报服务中心”负责的（人工卫星利用调查检讨事业）共分二个阶段,第一阶段是1977-1981年，主要研究内容是收集解译人造卫星信息、绘制间距为1℃的海面等温图；第二阶段是将这种图象经过处理加工、用印刷品和传真两种方式向渔民传递,其产品主要有海况图（水温图）、渔场模式预报。

并由此相应成立了“渔业情报服务中心”，建成了包括卫星、专用调查飞机、调查船、捕鱼船、渔业通讯网络、渔业情报服务中心在内的渔业信息服务系统。

渔情预报服务中心负责搜集、分析、归档、分发资料，每天以一定频率定时向本国生产渔船、科研单位、渔业公司等发布渔海况速报图，提供海温、流速、流向、涡流、水色、中心渔场、风力、风向、气温、渔况等十多项渔场环境信息，为日本保持世界渔业先进国家的地位起到了重要的作用。

他们有效地利用NOAA卫星的遥感资料编制渔情预报，可以在短时间内获得大量的海洋环境资料，如水文、混浊度、水色等资料，大大提高了渔情预报的效果和准确度。

目前日本渔业情报服务中心已将其预报和服务的范围扩展到三大洋海域，直接为日本远洋渔船提供情报。

三、我国台湾省水产试验研究所

我国台湾省水产试验研究所是对台湾省沿海海域进行渔海况预报的机构。

水产试验研究所于1976年开始了台湾沿海的渔况海况调查与预报工作。

其目的为分析渔海况关系，引导渔民对渔业资源做到更有效、更合理的开发与利用。

台湾省于1954年引进遥感技术，并于1976年成立了遥感探测技术发展策划小组，于1985年开始在水产试验所的卫星探测渔场研究。

尝试建立NOAA卫星信息系统及进行一系列卫星探测渔场的研究；经由本系统的研究，可利用此种气象卫星所传送下来的对地表扫瞄热红外线数据推算出与鱼群生存息息相关的一种环境要因，即海洋温度。

卫星的此种信息能对海况变动、渔场形成机制等的研究提供极有价值之数据，亦能更精确的判断潮境之位置来研判渔场。

在确定鱼群的分布与海面水温之关系后，将可以在对象鱼种的渔期中，利用每日所得到的卫星水温影像配合其它渔场因素来推测出鱼群聚集程度、聚集位置和移动速度等渔场数据，并迅速发送给渔民参考，以提高渔船之渔获效率。

四、我国大陆渔情预报研究状况

与世界上一些发达渔业国家和地区相比，我国在渔情预报方面的研究工作起步较早。

20世纪50－60年代受苏联和日本的影响，我国渔情预报侧重于预测渔场、渔期的渔情、渔汛预报。

主要是根据渔场环境调查取得的水温、盐度和饵料生物数量分布和种群的群体组成、性成熟度等生物学资料、种群洄游分布及其与外界环境的关系，编绘渔捞海图，向渔业主管部门和渔民定期发布各种预报。

随着遥感技术的发展，卫星遥感取代了大面积的渔场调查。

各种预报在海洋主要经济种类资源开发过程中，发挥了很好的作用，其中特别值得提出的是20世纪50年代中期开始的渤海、黄海小黄鱼和黄海、东海大黄鱼的洄游分布、种群动态、资源评估和渔业预报，其中吕泗洋小黄鱼渔情预报和数量预报，烟威外海和渤海春汛渔情预报，东海岱衢洋大黄鱼渔情预报，黄海的蓝点马鲛、鲐鱼、竹荚鱼、黄海鲱鱼、银鲳、鹰爪虾，毛虾和对虾的渔情预报，嵊泗渔场的带鱼，万山渔场蓝圆鲹的渔情预报等都取得了预期的效果。

此外，1986－1990年在海州湾和东海东北部对马附近水域使用卫星遥感资料进行的远东拟沙丁鱼的渔情预报也取得了很好的效果。

“七五”期间,卫星渔业遥感应用研究工作较为活跃、开展的顶目以实用服务性为主。

福建省水产厅（1986.10一1987.4）利用卫星和水文资料结合,针对福建沿海海区发布的“海渔况通报",海洋局第二海洋研究所（l987一1988）以卫星图象为依据的用天线电传真方式发布的“东海、黄海渔海况速报图",渔机所（1988-1989）发布的“对马海域冬讯卫星海况团",中科院海洋所的“渔场环境卫星遥感图"及东海水产研究所发布的“黄海、东海渔海况速报”（图6－34）。

上述图件大致分两种类型：

一类是以卫星图像为主依据,制定和发布的卫星速报图,另一类则是常规水文测量信息为主,有时结合卫星图像信息分布的定期报一如东海所的渔海况速报。

前者信息丰富、真实、迅速,但受天气制约,难以保持长期的连续性和特定性,后者发布时间稳定,不受天气影响、但难以及时展现海面真实情况。

“八五”期间，我国有关科研院所展开了“RS”技术和“GPS”技术的研究和应用，利用“NOAA”卫星信息，经过图象处理技术处理得到海洋温度场、海洋锋面和冷暖水团的动态变化图，进行了卫星信息与渔埸之间相关性的研究，为实现海、渔况测预报业务系统的建立进行了有益的探索；利用美国LANDSAT的“TM”信息，对十多个湖泊的形态、水生管束植物的分布、叶绿素和初级生产力的估算进行了研究，为大型湖泊生态环境的宏观管理提供了依据。

“九五”期间，国家八六三计划海洋领域海洋监测技术主题“海洋渔业服务地理信息系统技术”课题和“海洋渔业遥感服务系统”专题，按照服务于东海区三种经济鱼类（带鱼、马面魨、鲐鱼）的渔情速预报和生产信息服务为目标，在改进海洋渔业服务地理信息支撑软件的基础上，研制开发了具有海洋渔业应用特色桌面GIS系统、基于SQLServer的数据库系统－整个系统的数据核心、渔业资源评估模型库和模型库管理系统、渔情分析和资源评估专家系统、渔船动态监测系统和“三证管理”原型系统，以及技术集成，基本形成了海洋渔业地理信息应用系统。

在“九五”末期，在国家科技部的资助下，开展了以地理信息系统和海洋遥感技术为基础的北太平洋柔鱼渔情产品服务系统的研究，初步建成了远洋渔业渔情信息服务中心。

基于GIS的中心渔场与环境要素时空相关分析等关键技术的基础上，开发北太平洋柔鱼渔情速预报系统和远洋渔业生产动态管理系统，为北太平洋鱿钓生产提供渔情速报与预测信息服务产品，为远洋渔业生产指挥调度提供决策支持。