一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法制造技术

本发明专利技术公开了一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法的方法，其特征在于，对金枪鱼围网船位点的状态通过渔业船舶监控(VMS)数据(速度、航向)、作业特点(中西太平洋围网)和海洋环境(海洋模拟数据海浪)组合进行判断，其中捕捞闭环指的是船舶航向发生变化时，船舶形成封闭区域的轨迹。本发明专利技术使其能够基于船舶数据并结合海洋模拟数据和金枪鱼围网船作业特点提取中西太平洋金枪鱼围网船作业状态。提取中西太平洋金枪鱼围网船作业状态。提取中西太平洋金枪鱼围网船作业状态。

【技术实现步骤摘要】
一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法


[0001]本专利技术涉及金枪鱼围网船舶数据挖掘
，特别是涉及一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法。

技术介绍

[0002]基于海洋环境数据和船位大数据分析是目前世界海洋渔业渔场预测和渔业动态的主流方向，包括利用海洋遥感和数值模拟数据(如：海浪、水温和海面高度等)来研究渔业资源变动、渔场分布及与海洋环境的关系以及利用船位数据挖掘进行精细化渔业船舶状态分析和与渔场预测等。
[0003]渔船监测系统(VMS,Vessel Monitoring System)和AIS船位数据能够提供渔船在海上的时间、位置、航速、航向等信息，具有数据量大、精度高等特点，通过对船位数据的分析可以精准地监测渔船状态。目前国内外研究主要集中在渔场和海洋环境的关系和利用VMS数据进行渔船轨迹监控，但利用海洋环境模拟数据和渔船监控系统交叉进行金枪鱼围网船位状态精细化研究尚未见相关报道。
[0004]金枪鱼围网渔业是现代金枪鱼渔业中捕捞效率最高的捕捞方法，围网渔业产量占整个金枪鱼渔业总产量的60％～70％，主要捕捞对象为鲣鱼、黄鳍金枪鱼和大眼金枪鱼等。由于金枪鱼类的资源量大，经济效益好，故发展金枪鱼围网受到世界主要远洋渔业国家和地区极大的关注。由于我国当前的金枪鱼生产的主体仍为延绳钓作业，所以以往的研究方法并不适用于金枪鱼围网的研究。同时，海浪是影响围网船捕鱼、避风、航行等船位状态判别的一个重要因素，因此，有必要考虑结合海浪来进行船位状态的精细化识别。
[0005]综上，需要一种方法来判断基于海浪模拟数据、高时间分辨率船位轨迹和金枪鱼围网作业特点的渔船状态(避浪、漂流、下网和航行)。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术不足，本专利技术提供了一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法，对各船位点的状态通过VMS数据(速度、航向和船舶轨迹)、海洋模拟数据(海浪)和中西太平洋金枪鱼围网作业特点组合进行判断，具体为：
[0009]在满足海浪前提条件下，船速处于阈值范围之内且船舶轨迹航向变化时存在捕捞闭环，船舶处于捕捞状态，t为中西太平洋当地时间，金枪鱼围网船避浪状态(海浪≥2m)；金枪鱼围网船航行(船舶速度≥10节、海浪<2m、船舶轨迹航向变化时不存在捕捞闭环)；金枪鱼围网船下网状态(海浪<2m、船舶轨迹航向变化时存在捕捞闭环)；金枪鱼围网船漂流状态(船舶速度<2节、海浪<2m、22:00≤t≤4:00)；其中v为瞬时船舶速度，其中采用船舶数据差值临界法，进行船位状态修正，判别相邻状态分割点，求其分割处与前后状态的航向差和速
度差，比较结果大小，与分割处差值较小的状态即为分割处状态，若差值相等等无法判断的结果，则将分割处时间段均分为若干个小时间段，进一步细化比较。
[0010]作为本申请的优先实施例，通过多因素混合判定和船舶数据差值临界法，精准分析金枪鱼围网渔船作业状态，使得判别更加科学合理，符合实际生产情况。
[0011]作为本申请的优先实施例，所述船舶需要避浪的海浪最小值根据多艘金枪鱼围网船实际生产中避浪的海浪最小值和历史文献分析获得。
[0012]作为本申请的优先实施例，所述船舶需要避浪的海浪最小值为2m，本步骤有利于科学合理区分避浪状态与其他三种状态的区别。
[0013]作为本申请的优先实施例，所述漂流时间范围根据金枪鱼围网船2021年多艘船渔捞日志和的全年统计数据和相关文献分析获得。
[0014]作为本申请的优先实施例，所述船舶航速最小值根据金枪鱼围网船24小时航向航速图和多艘船的全年统计数据分析获得。
[0015]作为本申请的优先实施例，在捕捞季节期间，去除船速未检出的点(船舶监控系统故障的点)，即在捕捞季节内，船舶处于航行状态，船舶速度不低于10节。本步骤通过对历史一线生产数据分析，去除误差点，有利减少误差和数据处理产生错误的可能。
[0016]有益效果：
[0017]本专利技术中各船位点状态通过VMS数据(速度、航向)、作业特点(中西太平洋围网)和海洋环境(海洋模拟数据海浪)组合组合进行判断，使其能够基于船舶数据并结合海洋模拟数据和金枪鱼围网船作业特点提取中西太平洋金枪鱼围网船作业状态。精确分析金枪鱼围网船下网规律，为后期渔场预测和资源评估提供合理建议。
附图说明
[0018]图1是金枪鱼围网船LOMALO在2022年1月23日下网状态船舶轨迹。
[0019]图2是金枪鱼围网船LOMALO在2022年1月7日未下网状态船舶轨迹。
[0020]图3是金枪鱼围网船LOMALO在2022年1月10日——1月16日和2月10日—2月16日船位发生一定空间距离移动的新渔场的海浪最大值。
[0021]图4是金枪鱼围网船LOMALO在2022年2月份不同时段船舶速度图。
[0022]图5为金枪鱼识别方法流程图。
[0023]图6为是金枪鱼围网船各状态示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0025]实施例：
[0026]如图5所示，本专利技术的实施方案涉及一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法，各船位点的状态通过VMS数据(速度、航向)、作业特点(中西太平洋围网)和海洋环境(海洋模拟数据海浪)组合进行判断，通过流程图判断，在满足海浪前提条件下，作业时间处于阈值范围之内和船舶轨迹航向变化时不存在捕捞闭环，处于下网状态。
[0027]中西太平洋地区因为常年风浪较小而水流较大，所以主要是考虑流速和流向。根据风、流和鱼群位置而决定放网起点，由工作艇带网头，网船放网包围鱼群。结合其历史渔捞日志和相关文献，因其作业特点，为了便于划分其状态，故以其船舶轨迹作为讨论区间，将其船舶捕捞轨迹称之为捕捞闭环，便于区分其状态。
[0028]金枪鱼围网船的航向是指在水平面上以渔船位置为中心，从该点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，航向值在0～360
°
之间。为了进一步分析航向的实际变化状况，对航向角度进行了差值计算获得航向差，航向差是两个相邻时间，后一时间航向与前一时间航向的差值，正值反应航向顺时针转动，负数反应渔船航向逆时针转动，当航向差绝对值大于0，则航向发生变化。
[0029]其中采用船舶数据差值临界法，进行船位状态修正，判别相邻状态分割点，求其分割处与前后状态的航向差和速度差，比较结果大小，与分割处差值较小的状态即为分割处状态，若差值相等等无法判断的结果，则将分割处时间段均分为若干个小时间段，进一步细化比较。
[0030]上述流程图的推导过程如下：
[0031](1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法，其特征在于，对各船位点的状态通过VMS数据、海洋模拟数据和中西太平洋金枪鱼围网作业特点组合进行判断，具体为：在满足海浪前提条件下，船速处于阈值范围之内且船舶轨迹航向变化时存在捕捞闭环，船舶处于捕捞状态，t为中西太平洋当地时间，金枪鱼围网船避浪状态海浪≥2m；金枪鱼围网船航行船舶速度≥10节、海浪<2m、船舶轨迹航向变化时不存在捕捞闭环；金枪鱼围网船下网状态海浪<2m、船舶轨迹航向变化时存在捕捞闭环；金枪鱼围网船漂流状态船舶速度<2节、海浪<2m、22:00≤t≤4:00；其中v为瞬时船舶速度，其中采用船舶数据差值临界法，进行船位状态修正，判别相邻状态分割点，求其分割处与前后状态的航向差和速度差，比较结果大小，与分割处差值较小的状态即为分割处状态，若差值相等等无法判断的结果，则将分割处时间段均分为若干个小时间段，进一步细化比较。2.根据权利要求1所述的一种金枪鱼围网船位状态精细化识别算法，其特征在于，通过多因素混合判定和船舶数据差值临界法，精准分析金枪鱼围网渔船作业状态，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张衡，韩海斌，杨超，苏冰，蒋沛雯，相德龙，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：