关于精准识别渔业养殖海域边界的探讨

宋新成，董召溪

（1.北海航海保障中心烟台通信中心，山东 烟台 264000；2.烟台海事局，山东 烟台 264000）

一、引言

近年来，随着海洋渔业养殖蓬勃发展，海上养殖海域边界位置变化较快，导致海上船舶通航环境日趋复杂，商船在航行过程中，因不熟悉通航环境误入养殖海域的事件也日趋多发。为解决这一监管与服务难题，按照海事系统提出的“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系建设要求[1]，对精准识别渔业养殖海域边界的方法进行探讨。

探讨统筹利用社会和海事的科技资源，通过“陆海空天”一体化的方式，动态精准识别海上渔业养殖海域边界发展和变化，解决商船误入海上渔业养殖海域的问题，不断强化对商船的监管与服务，全力保障商船安全航行。探讨仅限于避免商船和渔业养殖之间发生纠纷的问题，而渔业养殖海域的设立是否合法合规则另作考虑。

二、理念及概要

探讨内容突破了传统的海上渔业养殖海域监管方式，改变了以往以现场海上巡航为唯一信息源来确定海上渔业养殖用海范围的模式，利用了遥感卫星、无人机、CCTV、AIS轨迹分析等科技手段，结合海上现场巡航定点识别标绘，建立“陆海空天”四维监控网络，通过船舶交通管理系统（VTS）“千里眼”和“顺风耳”的监管与服务功能，保障海上安全形势持续稳定。

探讨内容成果不仅可以在海事VTS系统雷达标绘使用，通过VTS系统直接服务商船，能够避免对通航环境不够熟悉的商船误入海上渔业养殖海域，保障商船的安全航行。也可通过数据共享的方式，间接服务航运公司和海上养殖渔民，避免航运公司和海上养殖渔民因此类纠纷造成损失。

探讨内容以“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系建设要求为指引，探讨的基本框架是基于动态监管与服务的理念（见图1），引进卫星遥感、无人机监测、CCTV鹰眼识别、商船AIS轨迹分析、渔船AIS轨迹分析等科技手段，建立以VTS系统渔业养殖海域边界标绘为核心的动态监管指挥体系，实现基于“陆海空天”四要素监控功能的动态监管与服务的目标。

图1 探讨内容框架

三、实施步骤

（一）5类基本信息

1.卫星遥感：经过前期卫星遥感数据可视化研究，实现了卫星遥感图像数据在VTS电子海图显示与信息系统（ECDIS）中显示（见图2），红色曲线标绘范围是芝罘湾海上渔业养殖海域。

图2 卫星遥感图像

2.无人机监测：无人机空中巡航过程中，实时反馈画面信息和位置信息，可实时记录经纬度，在VTS ECDIS系统中标绘出海上渔业养殖海域边界，无人机监测具体效果如图3所示。目前，烟台海事局辖区具备无人机起飞条件的位置有局机关、八角海事处、龙口海事处、长岛海事处等，基本覆盖了烟台海事局海上关键责任水域。

图3 无人机监测

3.CCTV鹰眼识别：基于AR实景监控技术，在雷达站、高层建筑等处所布置CCTV鹰眼识别终端。2021年已投入运行终端有5处，未来规划建设有9处，即将对芝罘湾、蓬莱客港、龙口四号锚地、长山水道等重点水域全面覆盖，CCTV鹰眼识别运行效果如图4所示。如出现海上渔业养殖超边界等情况时，可立即在VTS ECDIS系统中进行标绘。

图4 CCTV鹰眼识别

4.商船AIS轨迹分析：通过对商船种类的AIS原始数据分析和商船航经渔业养殖海域报告的地理位置，对其轨迹经可视化处理显示后（通过百度地图开发平台API实现），可在电子海图中显示船舶航行轨迹。其中船舶航行轨迹间存在很多“空白”海域，如图5红色框所示意，根据经验推定可能为海上渔业养殖海域。

图5 商船轨迹分析（示例）

5.渔船AIS轨迹分析：通过对渔船种类的AIS数据分析（实现方式同商船AIS轨迹分析），当持续跟踪养殖渔船的活动范围时，如图6红色线标绘所示，即可得到海上渔业养殖海域的范围。

图6 渔 船轨迹分析（示例）

（二）VTS系统标绘

根据5类信息处理过程中获得的海上渔业养殖海域的地理信息，VTS工作人员将海上渔业养殖海域的初步信息标绘到VTS ECDIS系统中，未来将实现系统自动标绘功能。经现场确认的巡视校正后，VTS工作人员获得更加精确的渔业养殖海域边界，可将此版本的VTS ECDIS发布到各VTS工作台，具体标绘效果和实际船舶轨迹如图7红色线段所示。

图7 VTS系统标绘效果和实际船舶轨迹

（三）现场确认

根据VTS ECDIS系统渔业养殖海域的初步信息，现场执法人员在海上巡航或执法过程中进行现场核实巡视（见图8、图9）。经核查海上渔业养殖实际情况后，将详细地理信息进行记录并反馈到VTS部门。

图8 某海事处执法人员现场巡视

图9 莱州湾海上养殖情况

（四）监管与服务

根据海事职责，VTS中心充分利用海图标绘的动态渔业养殖信息，如图10红色边框所示（实际VTS系统中标绘较为复杂，此处仅作示意之用），对在航商船提供海上渔业养殖海域的信息服务，避免商船误入该海域，保障航行安全。

图10 莱州湾养殖区标绘示意图

通过在VTS ECDIS系统中标绘精细的海上渔业养殖海域，将相关信息通知到进出港船舶上，要求船舶驾驶人员及时在船上现有海图中进行标注，做好途经养殖区域的航线设计，同时提醒船舶在航经该区域附近时要勤测船位、加强瞭望、防止误入，预防海上养殖与商船航行间出现矛盾和纠纷。

四、结语

探讨内容虽然对信息化手段要求较高，但随着北斗导航投入商用、无人机技术成熟、CCTV布点增加和AIS数据分析能力提升，信息来源将更加便捷，特别是实施过程中仅利用海事系统和百度应用程序接口（API）现有资源，运行成本较低，节约了经费。在解决信息来源的前提下，具体VTS ECDIS系统中的标绘过程也便于推广，解决了AIS数据按船舶种类分别显示的难题。探讨内容的核心关键在于严格落实“陆海空天”一体化水上交通运输安全保障体系建设的要求，相较于传统海上渔业养殖海域监管而言，突破了现场海上巡航单一信息来源的限制，更加侧重发挥遥感卫星、无人机、CCTV、AIS轨迹分析等科技信息要素的立体化功能，建立信息动态监测、现场确认的立体监管模式，为解决精准识别渔业养殖海域边界提供了新的方案，有助于推动执法监管和保障服务更加有力，推进共建共治共享的水上安全综合治理格局得到不断巩固与提升，保障海上交通安全形势持续稳定。