■ 文｜廣東省海洋與漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心 岳文

近年來，隨著海上漁業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，漁業(yè)生產(chǎn)養(yǎng)殖污染導(dǎo)致的水體富營養(yǎng)化問題逐漸凸顯?！稄V東省海洋生態(tài)紅線》（以下簡稱“紅線”）明確海洋生態(tài)保護(hù)目標(biāo)的同時，對海洋空間精細(xì)化管理提出了更高要求。

本文以 2015-2017年間獲取的多源遙感影像為基礎(chǔ)，采用監(jiān)督分類的方法，對養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行圖斑提取，獲得廣東省海洋紅線區(qū)漁業(yè)生產(chǎn)活動的主要類型和分布特征，并對這些漁業(yè)生產(chǎn)活動是否符合海洋生態(tài)紅線進(jìn)行了討論，為廣東省生態(tài)紅線區(qū)養(yǎng)殖用海監(jiān)測管理提供依據(jù)，為利用遙感手段進(jìn)行用海普查提供參考。

數(shù)據(jù)來源

廣東省海洋生態(tài)紅線區(qū)是本次提取漁業(yè)生產(chǎn)活動的工作范圍?！凹t線”共劃定 13種類型的海洋生態(tài)紅線區(qū) 268個，總面積 18163.98平方公里，占全省管轄海域的 28.07%。其中，禁止類紅線區(qū) 47個，總面積 2425.05平方公里；限制類紅線區(qū) 221個，總面積 15738.93平方公里。十三種海洋生態(tài)紅線區(qū)類型包括：海洋保護(hù)區(qū)、重要河口生態(tài)系統(tǒng)、重要濱海濕地、重要漁業(yè)海域、特別保護(hù)海島、自然景觀與歷史文化遺跡、重要砂質(zhì)岸線及鄰近海域、沙源保護(hù)海域、重要濱海旅游區(qū)、珍稀瀕危物種集中分布區(qū)、紅樹林、珊瑚礁、海草床。

本文選用2015-2017年的遙感數(shù)據(jù)可覆蓋廣東省海洋生態(tài)紅線區(qū)全部區(qū)域。使用高分二號衛(wèi)星、高分一號衛(wèi)星、Spot和資源三號衛(wèi)星，輔以部分現(xiàn)場核查照片，對紅線區(qū)里所有漁業(yè)生產(chǎn)活動進(jìn)行了圖斑提取。用于數(shù)據(jù)提取的遙感影像有44景（遙感影像數(shù)據(jù)源屬性見表 1），空白條帶輔以GOOGLE以及現(xiàn)場照片補(bǔ)充。

影像預(yù)處理

影像的預(yù)處理包括幾何精校正、圖像融合等。幾何精校正采用多項(xiàng)式法、正射校正方法，重采樣方法采用雙線性內(nèi)插法。校正后的影像采用 Brovey變換和 PANSHARP融合方法對影像進(jìn)行融合。最后采用圖像比對和控制點(diǎn)比對方法進(jìn)行精度驗(yàn)證。對精度低于規(guī)定要求的影像應(yīng)做現(xiàn)場驗(yàn)證，現(xiàn)場驗(yàn)證采用線路驗(yàn)證法，并根據(jù)現(xiàn)場驗(yàn)證結(jié)果補(bǔ)測影像控制點(diǎn)，對影像重新進(jìn)行幾何精校正，完成影像預(yù)處理。

信息提取

通過高分辨率遙感圖像并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，目視識別漁業(yè)生產(chǎn)活動區(qū)，對圖像進(jìn)行解譯。我們建立了五類漁業(yè)生產(chǎn)活動區(qū)的訓(xùn)練區(qū)，地物類型參照《海域衛(wèi)星遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》及《海域使用分類遙感判別指南》中用海地物類型進(jìn)行確定，目測分類包括養(yǎng)殖浮筏、深水網(wǎng)箱、定置網(wǎng)箱、圍海養(yǎng)殖、養(yǎng)殖圍塘等。采用最大似然法對遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類（置信度設(shè)為0.95）；分類結(jié)果再通過目視檢驗(yàn)與修正，完成圖斑的歸類、整理和統(tǒng)計(jì)。

比對結(jié)果

紅線區(qū)中提取養(yǎng)殖圖斑數(shù)量 2891個，面積約 26743.85公頃。其中，禁止類里提取養(yǎng)殖圖斑數(shù)量 234個，面積約1051.85公頃；限制類里提取養(yǎng)殖圖斑數(shù)量 2657個，面積約25692公頃。根據(jù)本次識別結(jié)果，位于廣東省海洋生態(tài)紅線區(qū)里的養(yǎng)殖圍塘圖斑數(shù)量 624個，面積約 21400.71公頃；漁排圖斑數(shù)量2058個，面積約4921.02公頃；深水網(wǎng)箱圖斑數(shù)量143個，面積約162.71公頃；定置網(wǎng)圖斑數(shù)量23個，面積約7.25公頃；浮筏式養(yǎng)殖圖斑數(shù)量43個，面積約252.16公頃。

從漁業(yè)生產(chǎn)活動類型來看，全省海洋紅線區(qū)里的漁業(yè)生產(chǎn)活動主要類型為養(yǎng)殖圍塘，約占紅線區(qū)里養(yǎng)殖活動總面積的 80.0%；其次為漁排，約占紅線區(qū)里漁業(yè)生產(chǎn)活動總面積的18.4%；定置網(wǎng)提取面積最少，僅有7.25公頃。

從分布情況來看，粵西紅線區(qū)里的漁業(yè)生產(chǎn)活動提取面積約占全省比重為 84.7%，其漁業(yè)生產(chǎn)活動主要類型為養(yǎng)殖圍塘，提取面積約20626.83公頃；珠三角紅線區(qū)里的漁業(yè)生產(chǎn)活動提取面積約占全省比重為 11.7%，其中漁排提取面積最大，約 2601.36公頃（本次比對以完整的紅線區(qū)為單元，因此大亞灣海域獲取的圖斑統(tǒng)一納入惠州市進(jìn)行統(tǒng)計(jì)）；粵東紅線區(qū)里的漁業(yè)生產(chǎn)活動提取面積約占全省比重為3.6%，遙感識別養(yǎng)殖區(qū)主要分為漁排和養(yǎng)殖圍塘 2個類型，提取面積依次為531.17公頃和423.98公頃。分布情況見表2，提取分布情況與廣東省海上養(yǎng)殖生產(chǎn)活動總體分布情況相符合。

表1 遙感影像數(shù)據(jù)源屬性表

表2 典型提取圖斑數(shù)據(jù)源屬性表

討論

研究結(jié)果表明，通過多源遙感影像提取漁業(yè)生產(chǎn)活動方法是可行的，利用遙感衛(wèi)星可以大范圍提取生態(tài)紅線內(nèi)的養(yǎng)殖用海分類。但目前的衛(wèi)星遙感可能存在以下問題：

（1）海上漁業(yè)生產(chǎn)活動具有分散、季節(jié)變化等特性，然而同一季度高精遙感影像很難全面覆蓋整個廣東海域范圍，或者由于天氣原因數(shù)據(jù)質(zhì)量無法滿足提取要求，因此本文獲取的空間現(xiàn)狀賦予遙感影像時間，獲取的漁業(yè)生產(chǎn)活動反映的是近兩年的現(xiàn)狀；

（2）此次遙感識別輔目視校準(zhǔn)，存在養(yǎng)殖類型識別及細(xì)化分類困難，需通過漁業(yè)生產(chǎn)設(shè)施結(jié)構(gòu)類型結(jié)合漁業(yè)生產(chǎn)類型建立海上養(yǎng)殖訓(xùn)練區(qū)，從而進(jìn)一步提高自動化提取準(zhǔn)確性；

（3）如果水體超過一定的深度，底播養(yǎng)殖無明顯海上識別標(biāo)志，具有視覺隱蔽性，通過本文使用的方法獲取信息具有一定的難度。

從海洋管理角度，養(yǎng)殖用海是廣東省主要用海類型之一，表現(xiàn)出與資源條件匹配度高、海域使用類型分布地域差異顯著的特點(diǎn)。廣東省養(yǎng)殖用海主要分布在東、西兩翼。海域法頒布以來，各地仍然存在養(yǎng)殖用海非法占海問題，但由于海上漁業(yè)生產(chǎn)與漁民的生計(jì)息息相關(guān)以及各地漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)專業(yè)進(jìn)程不一等原因，海上清理整治非法養(yǎng)殖捕撈等工作難度不亞于征地拆遷，因此合理規(guī)劃海上養(yǎng)殖生產(chǎn)區(qū)，指導(dǎo)漁民捕撈行為，加強(qiáng)生態(tài)文明教育宣傳，加大新增非法漁業(yè)行為的處罰力度，重點(diǎn)推進(jìn)海岸線、海島海灣整治修復(fù)工作，退塘還海，清樁還灘，對落實(shí)生態(tài)養(yǎng)殖用海指導(dǎo)思想，保障實(shí)現(xiàn)海洋生態(tài)紅線 2020年管控指標(biāo)具有重要作用。

本次提取基本掌握了近兩年海洋生態(tài)紅線區(qū)里的漁業(yè)生產(chǎn)活動空間信息，但對于廣東省全海域范圍的養(yǎng)殖用海情況并不明朗，遙感方法將為全省養(yǎng)殖用海普查提供重要手段，將成為海洋管理決策重要的依據(jù)。