史慧敏 ，樊 偉, ，張 涵，楊勝龍,

（1. 上海海洋大學(xué)信息學(xué)院，上海 201306； 2. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部遠(yuǎn)洋與極地漁業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200090； 3. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)資源與遙感信息技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，上海 200090； 4. 上海理工大學(xué)理學(xué)院，上海 200093）

阿根廷滑柔魚 (Illex argentinus) 是重要的頭足類資源，也是中國(guó)魷釣漁業(yè)重要的捕撈對(duì)象。目前對(duì)阿根廷滑柔魚漁業(yè)已有大量報(bào)道，包括西南大西洋漁場(chǎng)阿根廷滑柔魚資源的時(shí)空分布特征[1-3]，資源變動(dòng)與環(huán)境的關(guān)系[3-9]，阿根廷滑柔魚的漁情預(yù)報(bào)模型構(gòu)建等[10-14]。

已有研究主要依靠商業(yè)漁船的捕撈日志及漁業(yè)組織公布的漁獲數(shù)據(jù)。捕撈日志填寫存在不規(guī)范的問題，包括記錄人員誤報(bào)、漏報(bào)和虛報(bào)等，時(shí)間上有延遲，且無法獲取國(guó)外的漁業(yè)數(shù)據(jù)。漁船軌跡數(shù)據(jù)可提供漁船實(shí)時(shí)位置、航向和速度等信息，近年來已被應(yīng)用于漁場(chǎng)捕撈強(qiáng)度研究，為漁業(yè)研究提供了一種新的高精度時(shí)空數(shù)據(jù)。Bertrand等[15]利用漁船監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (Vessel Monitoring System, VMS) 數(shù)據(jù)，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法提取秘魯鳀 (Engraulis ringens) 漁船作業(yè)軌跡點(diǎn)，繪制的捕撈強(qiáng)度分布圖可揭示秘魯鳀資源的空間分布；Natale等[16]基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) (Automatic Identification System,AIS) 數(shù)據(jù)，通過逐點(diǎn)識(shí)別漁船作業(yè)狀態(tài)繪制了高分辨率的捕撈努力量分布圖；Le 等[17]基于AIS數(shù)據(jù)計(jì)算了布列斯特灣西部底拖網(wǎng)漁船捕撈努力量，采用核密度方法繪制了漁場(chǎng)圖；基于AIS和VMS數(shù)據(jù)，Wang和Wang[18]、Cimino等[19]則進(jìn)一步開展了海洋環(huán)境因子對(duì)漁場(chǎng)捕撈努力量影響的分析。上述研究證實(shí)漁船軌跡數(shù)據(jù)可用于揭示漁業(yè)資源的空間分布格局。

阿根廷滑柔魚是一年生海洋生物，了解漁船捕撈行為和空間分布并進(jìn)行及時(shí)管理對(duì)合理開發(fā)利用其資源非常重要。目前對(duì)阿根廷滑柔魚漁船捕撈行為的研究未見報(bào)道，本文利用AIS數(shù)據(jù)對(duì)西南大西洋阿根廷滑柔魚捕撈漁船的捕撈行為進(jìn)行了研究，探究該漁場(chǎng)捕撈強(qiáng)度的空間變化，以期為西南大西洋阿根廷滑柔魚資源的管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源和處理

1.1.1 數(shù)據(jù)來源 AIS數(shù)據(jù)來自exactView衛(wèi)星星座。阿根廷滑柔魚的捕撈主要在1—5月[20-22]，故提取2018年1—5月的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。每個(gè)船位點(diǎn)數(shù)據(jù)包含船號(hào)MMSI (Maritime Mobile Service Identify)、時(shí)間、經(jīng)度、緯度、航向、航速等信息。魷魚漁船MMSI號(hào)信息來自"Global Fishing Watch" (http://www. globalfishingwatch.org)，文獻(xiàn)[23]中標(biāo)示的魷魚漁船MMSI號(hào)和搜集的中國(guó)魷魚釣信息。文章依據(jù)AIS數(shù)據(jù)和搜集的中國(guó)魷魚釣信息，挑選出273個(gè)魷魚漁船MMSI號(hào)。根據(jù)MMSI號(hào)提取所有魷魚漁船軌跡信息，挑選在西南大西洋區(qū)域活動(dòng)的魷魚漁船共173條，其中，中國(guó)大陸112條、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)25條、韓國(guó)23條、阿根廷9條、其他國(guó)家和地區(qū)4條。

1.1.2 數(shù)據(jù)處理方法 對(duì)挑選的173條漁船數(shù)據(jù)按照MMSI號(hào)逐條處理漁船軌跡信息。首先剔除數(shù)據(jù)量太少的漁船；然后剔除速度異常值，保留速度為0～15 kn的數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)按時(shí)間排序，剔除重復(fù)的軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)；最后計(jì)算每個(gè)軌跡點(diǎn)的光亮度。光亮度的計(jì)算利用solaR程序包中的calcSol函數(shù)。魷魚捕撈作業(yè)發(fā)生在夜晚，白天低速行駛處于漂泊或者停靠休息狀態(tài)，故剔除白天小于2.0 kn的軌跡點(diǎn)。

本文選定 66°W—56°W、55°S—38°S 為研究區(qū)域。研究區(qū)域內(nèi)有4個(gè)港口，分別是馬德普拉塔港 (57°32'W、38°03'S )、斯蒂芬港 (60°50'W、52°05'S)、阿根廷港 (59°31'W、51°37'S) 和霍華德港 (57°51'W、51°42'S)。由于漁船會(huì)在港口停泊休整，此時(shí)沒有捕撈活動(dòng)。為消除漁船停泊時(shí)發(fā)送AIS信息對(duì)研究造成影響，將港口0.2°半徑范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)剔除。剔除后共剩余3 394 088條數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

1.2.1 光誘魷釣漁船作業(yè)行為描述 光誘魷釣漁業(yè)是利用魷魚具有趨光性的特點(diǎn)，在夜間利用集魚燈將魷魚吸引到魷釣漁船周圍，對(duì)其進(jìn)行捕撈。魷釣漁船在白天高速行駛并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在海上航行尋找魷魚聚集區(qū)或漁場(chǎng)，夜間利用魷魚的趨光性，使用集魚燈將其引誘到布設(shè)的漁具中進(jìn)行捕撈，捕撈作業(yè)時(shí)漁船處于漂流狀態(tài)。

1.2.2 漁船作業(yè)狀態(tài)識(shí)別 速度和航向是識(shí)別漁船作業(yè)狀態(tài)的2個(gè)重要參數(shù)，一些研究通過分析速度和航向特征來判斷漁船作業(yè)狀態(tài)[24-27]。航向分布特征不明顯時(shí)，漁船作業(yè)狀態(tài)通常根據(jù)速度值進(jìn)行判定，基于統(tǒng)計(jì)和專家知識(shí)設(shè)定閾值進(jìn)行過濾和分類[19]。魷釣漁船作業(yè)主要分為白天高速航行尋找潛在漁場(chǎng)和夜間燈光誘捕2個(gè)階段，依據(jù)漁船的捕撈行為，魷魚捕撈在夜間，作業(yè)時(shí)漁船停泊。速度和光亮度是識(shí)別魷釣漁船作業(yè)狀態(tài)的2個(gè)重要特征。本文采用速度和光亮度2個(gè)因子數(shù)據(jù)挖掘魷釣漁船作業(yè)狀態(tài)。通過對(duì)魷釣漁船的速度統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行分析，確定捕撈狀態(tài)和非捕撈狀態(tài)的速度閾值，以光亮度0值區(qū)別白天和黑夜，光亮度大于0是白天，等于0是黑夜。

根據(jù)速度閾值和光亮度因素共同確定捕撈狀態(tài)。將捕撈狀態(tài)記為1，非捕撈狀態(tài)記為0。公式為：

1.2.3 捕撈努力量和捕撈強(qiáng)度分析 捕撈努力量指人們?cè)谀澈^(qū)或水域在一定時(shí)期內(nèi)為捕撈某資源體所投入的捕撈規(guī)?；驍?shù)量，衡量了捕撈時(shí)漁船投入量的大小，其單位可根據(jù)所掌握的資料來選擇。為了解和掌握魷釣漁船捕撈作業(yè)強(qiáng)度和捕撈努力量空間分布，文章定義了2種捕撈努力量。將第一種捕撈努力量定義為魷釣漁船晚上投入捕撈的時(shí)間和白天轉(zhuǎn)移漁場(chǎng)尋找魚群的時(shí)間總和，即為捕撈投入的所有努力量。將第二種捕撈努力量定義為魷釣漁船晚上投入捕撈作業(yè)的時(shí)間，即魷釣漁船捕撈作業(yè)狀態(tài)下投入的努力量。

根據(jù)定義的2種捕撈努力量，分別提取對(duì)應(yīng)的漁船軌跡點(diǎn)，據(jù)此分別計(jì)算漁船軌跡相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間差，作為前一個(gè)軌跡點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間，公式為：

接著計(jì)算單位時(shí)間單位網(wǎng)格的累計(jì)捕撈努力量，即捕撈強(qiáng)度，時(shí)間精度為月，空間精度為0.05°×0.05°，公式為：

為分別掌握中國(guó)大陸漁船、其他國(guó)家與地區(qū)漁船和所有漁船的作業(yè)空間分布，本文將所有AIS數(shù)據(jù)分組，依據(jù)公式 (2) 和 (3) 計(jì)算結(jié)果，分別繪制中國(guó)大陸漁船、其他國(guó)家和地區(qū)漁船和所有漁船在2018年1—5月2種捕撈強(qiáng)度空間的分布圖。同時(shí)繪制2018年1—5月中國(guó)大陸漁船、其他國(guó)家與地區(qū)漁船和所有漁船各月的2種捕撈努力量分布圖，以了解阿根廷滑柔魚漁船捕撈努力量的月變化情況。

1.2.4 全局自相關(guān)莫蘭 (Moran's I) 指數(shù) 空間自相關(guān)分析的目的是確定某一變量是否在空間上相關(guān)，其相關(guān)程度如何。空間自相關(guān)系數(shù)常用來定量描述事物在空間上的依賴關(guān)系。具體地說，空間自相關(guān)系數(shù)是用來度量物理或生態(tài)學(xué)變量在空間上的分布特征及其對(duì)領(lǐng)域的影響程度。

對(duì)于Moran's I指數(shù)而言，若n代表某一變量的樣本總數(shù)，為空間位置或空間單元i處的變量觀測(cè)值，則該變量的全局Moran's I指數(shù) (Global Moran's I) 為：

2 結(jié)果

2.1 單條漁船捕撈行為分析

圖1為MMSI號(hào)為416245500的阿根廷滑柔魚漁船2018年1—5月的速度軌跡和停留時(shí)間分布圖。速度圖 (圖1-a) 顯示，魷釣漁船在連續(xù)運(yùn)行過程中由大量離散的低速點(diǎn)和連續(xù)的高速航行點(diǎn)組成，魷釣漁船在不同低速軌跡點(diǎn)高速轉(zhuǎn)移。停留時(shí)間空間圖 (圖1-b)顯示，魷釣漁船在部分空間停留時(shí)間較長(zhǎng)，而在部分軌跡點(diǎn)停留時(shí)間非常短，魷釣漁船在一個(gè)區(qū)域停留一段時(shí)間后會(huì)快速轉(zhuǎn)移到另一區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間停留。圖1-a和圖1-b對(duì)比顯示，速度圖中離散的低速點(diǎn)漁船停留時(shí)間長(zhǎng)，而連續(xù)高速航行點(diǎn)漁船停留時(shí)間非常短。

圖1 單艘魷釣漁船作業(yè)軌跡特征Figure 1 Track characteristics of a single fishing vessel

2.2 漁船航速航向特征

速度分布統(tǒng)計(jì)圖和航向分布統(tǒng)計(jì)圖見圖2。速度分布圖 (圖2-a) 顯示研究區(qū)域內(nèi)所有魷釣漁船的速度分布呈現(xiàn)明顯的雙峰特征。第一個(gè)峰值在0～2 kn，第二個(gè)峰值在8～14 kn，魷釣漁船速度值主要分布在這2個(gè)范圍，其余速度值的頻數(shù)極少。魷釣漁船航向分布圖 (圖2-b)顯示研究區(qū)域內(nèi)所有魷釣漁船的航向在0°附近相對(duì)較多，但無明顯分布特征。

圖2 速度和航向分布統(tǒng)計(jì)圖Figure 2 Frequency distribution of speed and course

2.3 捕撈努力量時(shí)空分布

2.3.1 捕撈努力量空間分布 中國(guó)大陸漁船、其他國(guó)家與地區(qū)漁船和所有漁船在2018年1—5月所有月份兩種捕撈努力量空間圖分別見圖3—圖5。由圖可知，第一種捕撈努力量 (速度0～15 kn) 的空間覆蓋范圍遠(yuǎn)大于第二種捕撈努力量 (速度0～2 kn)，但高捕撈強(qiáng)度區(qū)域空間分布特征非常相似。中國(guó)大陸魷釣漁船捕撈努力量空間分布圖 (圖3) 顯示有2個(gè)明顯的高強(qiáng)度分布區(qū)域 (60°00'W—61°00'W、45°00'S—47°30'S 和 57°40'W—58°30'W、41°50'S—42°40'S)，大致呈緯向分布，單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入的捕撈作業(yè)時(shí)間高達(dá)250～450 h。其他區(qū)域單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入時(shí)間低于50 h。

圖3 中國(guó)大陸漁船2種捕撈努力量分布圖黑色線條代表EEZ邊界，下同。Figure 3 Distributions of two types of fishing effort by fishing vessels in mainland ChinaThe black lines represent the boundary of the Exclusive Economic Zone (EEZ); the same below.

其他國(guó)家和地區(qū)漁船捕撈努力量空間分布圖(圖4) 顯示有2個(gè)明顯的高強(qiáng)度分布區(qū)域：呈經(jīng)向分布的 60°20'W—61°00'W、45°00'S—47°00'S 和呈緯向分布 58°00'W—60°00'W、49°50'S—50°30'S，單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入的捕撈作業(yè)時(shí)間高達(dá)250～450 h。另外存在區(qū)域面積較小和捕撈強(qiáng)度相對(duì)較弱的區(qū)域 (61°10'W—61°40'W、50°00'S—50°30'S)，單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入的捕撈作業(yè)時(shí)間分布達(dá)到150 h。其他區(qū)域單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入時(shí)間低于50 h。

圖4 其他國(guó)家和地區(qū)漁船2種捕撈努力量圖Figure 4 Distribution of two types of fishing effort by fishing vessels from other countries and regions

所有漁船捕撈努力量空間圖 (圖5) 顯示有2個(gè)明顯的高強(qiáng)度分布區(qū)域：57°40'W—58°30'W、41°50'S—42°40'S 和 60°00'W—61°00'W、45°00'S—47°30'S，呈緯向分布，單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入的捕撈作業(yè)時(shí)間高達(dá)250～450 h。另外存在2個(gè)捕撈強(qiáng)度較弱的區(qū)域 (61°10'W—61°40'W、50°00'S—50°30'S 和 58°00'W—60°00'W、49°50'S—50°30'S)，單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入的捕撈作業(yè)時(shí)間分布高達(dá)200～450 h。其他區(qū)域單位面積內(nèi)漁船累計(jì)投入時(shí)間低于50 h。

圖5 全部漁船2種捕撈努力量圖Figure 5 Distribution of two types of fishing effort by all fishing vessels

2.3.2 各月捕撈努力量分布 2018年1—5月全部漁船的兩種捕撈努力量分布見圖6。其中圖6-a和圖6-b分別是第一種捕撈努力量和第二種捕撈努力量的各月分布情況。與所有月份捕撈努力量的空間分布相似，2018年1—5月第一種捕撈努力量空間覆蓋范圍遠(yuǎn)大于第二種，但高捕撈強(qiáng)度區(qū)域空間分布特征非常相似。

圖6 各月2種捕撈努力量分布Figure 6Monthly distribution of twotypes of fishing effort

1月的漁船捕撈作業(yè)范圍較小，主要聚集在61°00'W、46°00'S 和 58°00'W、43°00'S 附近。2月，第一種捕撈努力量圖顯示有漁船從?？颂m群島北部駛向魷釣漁船區(qū)域進(jìn)行捕撈作業(yè)，58°00'W、43°00'S附近則沒有漁船，漁船聚集在61°00'W、46°00'S作業(yè)。3月，在?？颂m群島北部出現(xiàn)高捕撈強(qiáng)度區(qū)域，在空間上和61°00'W、46°00'S高強(qiáng)度捕撈區(qū)域連接。4月，61°00'W、46°00'S高強(qiáng)度捕撈作業(yè)區(qū)域開始消失，魷釣漁船捕撈作業(yè)空間分布非常大且較零散。在?？颂m群島西部有大量漁船聚集作業(yè)，但捕撈強(qiáng)度在100 h以內(nèi)。在58°00'W、43°00'S附近又出現(xiàn)部分魷釣漁船捕撈作業(yè)。5月，高強(qiáng)度捕撈作業(yè)區(qū)域消失，魷釣漁船捕撈作業(yè)空間分布減小且零散；捕撈強(qiáng)度極低，但仍存在明顯略高于其余區(qū)域的集中區(qū)域 (61°00'W、50°30'W)。除該區(qū)域捕撈強(qiáng)度大于100 h且小于150 h外，其余區(qū)域捕撈強(qiáng)度均小于100 h。

整體上，魷釣漁船捕撈努力量空間分布呈現(xiàn)緯向變化，1—5月捕撈作業(yè)空間由低緯度向高緯度轉(zhuǎn)移。

2.4 捕撈努力量月變化

圖7中左側(cè)為描述各月捕撈努力量變化趨勢(shì)的折線圖、右側(cè)為箱式圖，直觀地顯示各類情況捕撈努力量數(shù)據(jù)分布特征。從全部漁船 (圖7-a) 統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，速度0～15 kn和0～2 kn整體趨勢(shì)相同。1—2月漁船作業(yè)時(shí)間呈上升趨勢(shì)，其中各速度范圍呈不同程度上升。2—4月漁船作業(yè)時(shí)間呈下降趨勢(shì)。5月作業(yè)時(shí)間驟減，且低于1月水平。速度范圍8～14 kn的作業(yè)時(shí)間基本保持平穩(wěn)，變化幅度不大。

從中國(guó)大陸漁船 (圖7-b) 統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，速度0～15 kn和0～2 kn整體趨勢(shì)相同。1—2月作業(yè)時(shí)間呈上升趨勢(shì)，2—5月呈下降趨勢(shì)，其中5月降到低于1月水平。速度8～14 kn基本保持平穩(wěn)，變化幅度不大。

從其他國(guó)家和地區(qū) (圖7-c) 的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，速度0～15 kn和0～2 kn整體趨勢(shì)相同。1—4月作業(yè)時(shí)間呈上升趨勢(shì)，4—5月呈下降趨勢(shì)。4月捕撈強(qiáng)度最大，2、3、5月基本持平，1月最小。速度8～14 kn在1—3月上升，3—5月下降，變化幅度不大。

圖7 所有漁船 (a)、中國(guó)大陸 (b) 和其他國(guó)家與地區(qū)漁船 (c)不同速度范圍1—5月累計(jì)作業(yè)時(shí)間Figure 7 Cumulative hours of operations with varied speed ranges for all vessels (a), vessels from China (b), and those from other countries and regions (c) from January to May

總體上，全部漁船和中國(guó)大陸漁船1—2月捕撈努力量呈上升趨勢(shì)，2—5月捕撈努力量減小。

2.5 空間自相關(guān)性分析

2.5.1 全局自相關(guān)莫蘭I指數(shù) 本文根據(jù)第一種捕撈努力量進(jìn)行空間自相關(guān)分析。由表1可知，2018年5月漁區(qū)內(nèi)捕撈努力量均值最小；2、3月捕撈努力量均值較大，其中3月均值最大；1、4月捕撈努力量均值居中。所有月份偏態(tài)＞0，頻數(shù)分布為正偏。峰態(tài)＞3，為高狹峰，說明研究區(qū)域阿根廷滑柔魚捕撈努力量以低值為主，高值區(qū)域較少。各月變異系數(shù)較大，說明研究區(qū)域捕撈努力量差異大。全局莫蘭指數(shù)結(jié)果顯示，各月莫蘭指數(shù)均大于0，Z得分較高且P值均＜10-2，表明各月捕撈努力量存在空間自相關(guān)并呈現(xiàn)顯著聚集分布模式。

表1 各月漁船捕撈努力量常規(guī)統(tǒng)計(jì)及全局空間自相關(guān)參數(shù)Table 1 Ordinary statistics and global spatial autocorrelation for monthly fishing effort

2.5.2 熱點(diǎn)分析 根據(jù)第一種捕撈努力量分布對(duì)研究區(qū)域的軌跡點(diǎn)的累加量進(jìn)行熱點(diǎn)分析，用ArcGIS的分析工具繪制冷熱點(diǎn)見圖8，其中小寫字母代表熱點(diǎn)區(qū)域，數(shù)字代表冷點(diǎn)區(qū)域。

圖8 1—5月冷熱點(diǎn)分布圖紅色點(diǎn)聚集為熱點(diǎn)區(qū)域，用紅色橢圓和紅色小寫字母標(biāo)記；藍(lán)色點(diǎn)聚集為冷點(diǎn)區(qū)域，用藍(lán)色橢圓和數(shù)字標(biāo)記，黃色點(diǎn)代表無意義點(diǎn)。Figure 8 Distribution of cold and hot spots from January to MayThe red spots represent the hot spot area, marked with red ellipses and red lowercase letters; the blue spots represent the cold spot area,marked with blue ellipses and numbers; the yellow points represent insignificant areas.

由圖8可知，2018年1—5月研究區(qū)域的捕撈努力量熱點(diǎn)區(qū)域分別有2、1、1、4、2個(gè)，冷點(diǎn)區(qū)域均為3個(gè)。1月2個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域 a和 b范圍均較小，3個(gè)冷點(diǎn)區(qū)域 (1、2、3) 也比較分散，聚合度并不是很高。2月，熱點(diǎn)區(qū)域集中在c區(qū) (a區(qū)范圍擴(kuò)大形成)，并且總體覆蓋范圍有所增大；1月的熱點(diǎn)區(qū)域a變?yōu)槔潼c(diǎn)區(qū)域，與冷點(diǎn)區(qū)域 (1、3) 合并成一塊大的冷點(diǎn)區(qū)域4；1月的冷點(diǎn)區(qū)域范圍在2月有所縮小，變成冷點(diǎn)區(qū)域5；2月的冷點(diǎn)區(qū)域6是新增的捕撈區(qū)域，且范圍較大。到3月，熱點(diǎn)區(qū)域僅有一個(gè) (d) 區(qū)，位置同2月的熱點(diǎn)區(qū)域c，且覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大；2個(gè)冷點(diǎn)區(qū)域 (4、5) 相對(duì)于3月的冷點(diǎn)區(qū)域 (7、8) 位置沒有很大改變，但范圍有所擴(kuò)大；而2月的冷點(diǎn)區(qū)域6到3月并沒有形成大片冷點(diǎn)，僅有區(qū)域9處仍表現(xiàn)為冷點(diǎn)。4月形成了3大片的熱點(diǎn)區(qū)域 (e、f、g)，在5個(gè)月中熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋范圍最廣；3個(gè)冷點(diǎn)區(qū)域 (10、11、12) 較為分散。5月的2個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域 (h、i)，其中i位于4月的熱點(diǎn)區(qū)域g處，且范圍較4月的g區(qū)有所擴(kuò)大，3個(gè)冷點(diǎn)區(qū)域 (13、14、15)分布分散。

3 討論

3.1 漁船AIS數(shù)據(jù)的可行性

魷釣漁船利用魷魚的趨光性，夜晚用集魚燈將魷魚引誘到漁船周圍進(jìn)行捕撈。單船速度軌跡分布圖 (圖1-a) 表現(xiàn)為零散的低速點(diǎn)和連續(xù)的高速點(diǎn)，單船時(shí)間軌跡分布圖 (圖1-b) 表現(xiàn)為局部長(zhǎng)時(shí)間和大面積短時(shí)間點(diǎn)聚。單船速度軌跡和時(shí)間軌跡圖顯示魷釣漁船在釣獲率高時(shí)會(huì)繼續(xù)在原地捕撈，在釣獲率變低時(shí)，為尋求更好的產(chǎn)量，會(huì)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)白天快速轉(zhuǎn)移漁場(chǎng)。這表明AIS漁船軌跡數(shù)據(jù)可以用于分析了解單個(gè)漁船捕撈行為，可以為魷釣漁船合法性捕撈監(jiān)管和漁船安全保障提供支撐。

魷釣漁船夜間長(zhǎng)時(shí)間捕撈作業(yè)，漁船處于漂流狀態(tài)，漁船航速大部分小于2 kn。漁船轉(zhuǎn)移漁場(chǎng)或回港時(shí)處于高速狀態(tài)，因此魷釣漁船頻次呈雙峰分布。本文依據(jù)魷釣漁船作業(yè)特征，基于航速和光亮度信息，采用層次挖掘提取魷釣漁船夜間捕撈作業(yè)點(diǎn)。在沒有現(xiàn)場(chǎng)GPS調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)，依據(jù)漁船作業(yè)特征挖掘識(shí)別漁船作業(yè)狀態(tài)是一種有效可行的方法。Souza等[23]采用航速和光亮度信息識(shí)別圍網(wǎng)漁船作業(yè)狀態(tài)，準(zhǔn)確率達(dá)到94%以上；Taconet等[20]將夜間航速小于1.5 kn的軌跡點(diǎn)標(biāo)識(shí)為作業(yè)點(diǎn)。本研究雖未對(duì)魷釣漁船作業(yè)軌跡點(diǎn)提取精度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，但采用航速和光亮度信息層次挖掘提取魷釣漁船夜間作業(yè)點(diǎn)是可行的。

Taconet等[20]研究表明，整體上西南大西洋漁船AIS使用率很高。在該洋區(qū)作業(yè)的1 050艘船中，超過3/4與登記冊(cè)相匹配，其中中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣在廣播AIS的船只中占比很高。對(duì)本文的魷釣漁船對(duì)應(yīng)的漁船數(shù)量從高到低依次是中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣和阿根廷，合計(jì)約200～300艘。本文使用的數(shù)據(jù)是從273艘船中挑選出173艘西南大西洋區(qū)域的阿根廷滑柔魚魷釣漁船的AIS 數(shù)據(jù)，整體上漁船數(shù)據(jù)的比例結(jié)構(gòu)是相同的 (中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣漁船約占79%)，故本文采用的數(shù)據(jù)可支撐所做的研究。

本文全部漁船的第一種捕撈努力量 (速度0～15 kn) 分布圖與伍玉梅等[28]報(bào)道的所有漁船活動(dòng)分布圖一致，說明本文結(jié)果表現(xiàn)較好。Taconet等[20]的魷魚數(shù)量分布圖表明魷魚有很強(qiáng)的季節(jié)性，大部分活動(dòng)集中在上半年，于2—4月達(dá)到頂峰，5月開始下降，這與本研究結(jié)果一致。

3.2 捕撈強(qiáng)度時(shí)空分布

與傳統(tǒng)的捕撈日志數(shù)據(jù)相比，漁船軌跡數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)空精度高，已被國(guó)內(nèi)外研究者用于繪制漁場(chǎng)高精度捕撈強(qiáng)度分布圖，評(píng)估漁船捕撈分布的影響因素。本文利用阿根廷滑柔魚魷釣漁船軌跡數(shù)據(jù)，分別提取、計(jì)算和繪制了魷釣漁船為釣獲魷魚投入的所有努力量和魷釣漁船夜間捕撈兩種捕撈強(qiáng)度分布圖。漁船捕撈強(qiáng)度高低主要取決于第二種捕撈努力量，即夜間魷釣漁船作業(yè)分布情況。圖6顯示，魷釣漁船投入的努力量主要用于捕撈作業(yè)，漁船轉(zhuǎn)場(chǎng)占比較少。圖7的2種努力量各月投入時(shí)間也證明了這點(diǎn)。揭示魷釣漁船會(huì)長(zhǎng)時(shí)間在一個(gè)地方捕撈作業(yè)，不會(huì)頻繁轉(zhuǎn)移作業(yè)區(qū)域，這可能與魷魚資源分布比較集中和固定有關(guān)。

圖3—圖5的捕撈強(qiáng)度分布圖表明，本文提取的魷釣漁船主要在公海和福克蘭群島北部海域開展捕撈作業(yè)，在阿根廷專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的漁船軌跡主要為魷釣漁船航行軌跡。中國(guó)大陸魷釣漁船集中在西南大西洋公海區(qū)域作業(yè) (圖3)，作業(yè)區(qū)域比較集中；而其他國(guó)家和地區(qū)魷釣漁船傾向于在?？颂m群島北部海域作業(yè) (圖4)，作業(yè)區(qū)域較廣。這可能是本文提取的中國(guó)大陸魷釣漁船只有公海作業(yè)許可，不能在相關(guān)國(guó)家和地區(qū)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)作業(yè)，而阿根廷漁船可以在?？颂m群島北部海域作業(yè)的緣故。

根據(jù)圖6，1月魷釣漁船主要聚集于61°00'W、46°00'S 和 58°00'W、43°00'S。2—4 月聚集在61°00'W、46°00'S作業(yè)。5月捕撈強(qiáng)度極低，但仍存在明顯略高于其余區(qū)域的集中區(qū)域 (61°00'W、50°30'S)。伍玉梅等[28]的研究表明2006年1月漁場(chǎng)集中在 61°00'W—60°00'W、45°00'S—46°00'S；2—4月兩處主要漁場(chǎng)分別為60°30'W、45°30'S和58°00'W、42°00'S；5月作業(yè)漁場(chǎng)主要為 58°00'W、42°00'S。本文與以上結(jié)果稍有差異，原因可能在于研究時(shí)間相隔12年，全球氣候變化導(dǎo)致影響阿根廷滑柔魚分布的環(huán)境因素發(fā)生了改變，最終影響其分布狀況。

有研究表明，漁船空間分布可在一定程度上表明漁業(yè)資源的分布狀況[15]。本文繪制了2種捕撈努力量分布圖。第一種捕撈努力量分布圖展現(xiàn)了魷釣漁船晚間作業(yè)分布和白天轉(zhuǎn)移漁場(chǎng)軌跡。捕撈強(qiáng)度分布圖表明，2018年1—4月漁船作業(yè)范圍逐漸擴(kuò)大，5月捕撈范圍比4月略小，整體上作業(yè)區(qū)域由北向南轉(zhuǎn)移?？梢钥吹?—4月高捕撈強(qiáng)度集中在61°W—62°W、45°S—47°S 附近，其中 1—4 月處于漁汛期，捕撈強(qiáng)度高，5月開始進(jìn)入漁汛末期，捕撈強(qiáng)度減少。伍玉梅等[28]研究2006年阿根廷滑柔魚魷釣漁場(chǎng)特征發(fā)現(xiàn)，主要生產(chǎn)時(shí)間集中在1—4月，5月開始下滑，這與本研究結(jié)果吻合。

熱點(diǎn)分析是一種探索局部空間聚類分布特征的有效手段，可以將變量空間分布集聚的程度通過冷點(diǎn)與熱點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分。原作輝等[29]利用全局莫蘭指數(shù)和熱點(diǎn)分析方法探討了中西太平洋金槍魚延繩釣漁船捕撈努力量空間聚集特征。與本研究方法相同按月對(duì)阿根廷滑柔魚魷釣漁場(chǎng)捕撈強(qiáng)度進(jìn)行熱點(diǎn)分析，結(jié)果表明，1—5月魷釣漁船捕撈熱點(diǎn)區(qū)域呈南移趨勢(shì)，且1—4月捕撈熱點(diǎn)區(qū)域覆蓋范圍呈擴(kuò)大趨勢(shì)，其中4月捕撈熱點(diǎn)區(qū)域范圍最大，包含4大塊區(qū)域。船捕撈冷點(diǎn)區(qū)域大體上包圍熱點(diǎn)區(qū)域。

3.3 不足與展望

受限于獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度，本文僅分析了2018年1—5月魷釣漁船捕撈空間分布。在收集購(gòu)買更多的AIS數(shù)據(jù)后，應(yīng)對(duì)歷年漁船作業(yè)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析。此外，本文分析了魷釣漁船捕撈努力量空間分布，但未對(duì)其空間分布變化的原因進(jìn)行探討。未來需結(jié)合對(duì)魷魚資源變動(dòng)影響密切的環(huán)境因子，探討環(huán)境變量對(duì)魷釣漁船空間分布的影響，以期為漁業(yè)資源管理和漁情預(yù)報(bào)提供預(yù)測(cè)模型。