水产百科

鱼群侦察

2023-02-10

fish shoal detection探测鱼群或其他水产经济动物群体(以下简称鱼群)在水域中的空间位置、群体大小及密度、群体组成及其变动趋势、行动特征等信息的技术或实施过程。鱼群侦察的结果是确定捕捞地点、捕捞投入量,选择和改进渔具、渔法及实行合理渔业管理的基本依据之一。

简史 原始的鱼群侦察方法是直接依靠人的视觉和听觉, 发现鱼群或与之有关的现象, 如水色和水面波纹的变化, 食鱼海鸟、海兽群集的行动特征等。中国明代《本草纲目》中载有听取声音侦察石首鱼 (大黄鱼、小黄鱼)鱼群的方法。这种侦察方法对侦察对象及侦察范围有很大的局限性。从20世纪初开始, 飞机被应用于目视侦察, 使侦察范围有所扩大。由于捕捞生产规模的扩大和通讯技术的发展,20世纪以来,探捕和捕捞生产船的捕捞记录分析开始成为常用的一种宏观鱼群侦察方法。目前在捕捞生产中仍然用于判断中心渔场。与此同时, 由于海洋科学及鱼类生物学、生态学研究的进展,水文环境及生物学因子被用作一种间接的鱼群侦察手段。第一次世界大战期间,声纳被用于侦察潜艇,第二次世界大战期间,声纳技术进一步完善,战后回声探测技术也被改造应用于渔业。1950年挪威成功地在G.O.Sars号研究船上使用了探鱼仪。近40年来,各种水声探鱼仪器迅速发展。目前,水声侦察不但成为捕捞作业侦察的基本手段, 而且也成为研究渔业资源的重要手段之一。70年代中期以来,利用飞机、卫星及其他航空、航天器进行鱼群遥感侦察得到较大进展,在某些对象的侦察上已开始进入实用阶段。

分类 鱼群侦察一般可分为捕捞作业侦察和开发研究侦察两类:①捕捞作业侦察。侦察作业渔场内鱼群的空间位置、群体大小、群体密度及鱼群组成等,目的是确定作业地点,提高捕捞效果,最常用的方法是水声仪器侦察、探捕或渔获统计侦察。②开发研究侦察。可分为两种:一种是渔业资源研究侦察,其侦察重点为种群总量和组成、区域分布、洄游规律及数量变动规律等。主要目的是开发新捕捞对象和新渔场,并为资源管理提供依据;另一种为捕捞研究侦察,主要侦察鱼类行为特征,包括鱼群的垂直移动规律、鱼类对各种渔具及其他环境因素的反应,鱼类的游泳速度及耐久力等。这种研究侦察的结果, 可以作为设计、改进渔具的科学依据。

方法 主要方法为目视侦察、环境因子侦察、试捕侦察、生物学侦察、捕捞作业统计侦察、水声侦察、水下直接侦察及遥感侦察等几种。

目视侦察 用肉眼直接侦察鱼群或与鱼群出现相关联的现象, 如水色、透明度的变化,水面波纹的变化,海鸟、海兽群体的行动特征以及发光浮游生物的异常发光等。有经验的侦察人员可根据起浮鱼群的外形轮廓、水色及水面波纹、水花的特征判断鱼群种类、数量及运动方向等。航空目视侦察扩大了侦察范围并可观察到较深处的鱼群。

环境因子侦察 鱼类的分布集群,在某种程度上受水文环境因素如水温、盐度、底质、水深、流速、饵料生物等的制约。在掌握两者相关关系的基础上, 可借助于水域环境参数的采集和分析, 间接对捕捞对象的集群及分布作出大范围内的趋势性判断。环境因子数据可用“流速—水温—水深仪”( C—T—D )、“盐度—水温—水深仪”(S—T—D)等电子仪器自动采集并输入计算机进行分析处理。

试捕侦察 由专门探捕船用标准化的拖网、刺网或钓渔具等,在侦察水域的不同地点进行探捕,并根据捕捞结果对可捕价值作出分析,探索新渔场和新捕捞对象的开发价值。

生物学侦察 通过对渔获物生物学指标的测定和分析,判断鱼群移动、数量等方面的变化趋势,以帮助掌握中心渔场。主要生物学指标有渔获物种类、年龄组成、饵料组成、体长、体重、摄食强度、性腺成熟度及雌雄比等。此外, 在产卵渔场,还可用水域中捕捞对象的卵、仔幼体数量及发育程度等指标对渔场的变化趋势作出判断。

捕捞作业统计侦察 利用分散作业的捕捞单位的渔获量数据,分析判断出鱼群集中而群体密度较大的水域。这种方法实用、有效,是捕捞生产中常用的中心渔场判断方法。目前已可将有关捕捞数据通过调制—调解无线电通讯直接送入计算机进行处理, 由计算机提供中心渔场位置及船舶调度方案等。

水声侦察 利用超声波在水中传播过程中遇到障碍物产生回波的原理,对水下目标进行搜索和判别,以发现和识别鱼群、估算群体大小和数量,对鱼群进行定位和跟踪等,是目前捕捞作业侦察中最主要的方法,并且开始成为资源研究的重要手段之一。主要使用水声探鱼仪器,包括垂直探鱼仪、渔用声纳、网位仪、声纳标志器和探鱼一积分装置等。①垂直探鱼仪:最早应用的水声探鱼仪器,主要用于探测渔船下方的鱼群,在底拖网中仍被广泛使用。②渔用声纳:在中层拖网和围网作业中,渔用声纳(水平探鱼仪)和各种网位仪已被采用,使水声侦察特别是鱼群定位跟踪技术进入更为完善的阶段。渔用声纳能以不同的俯角探测渔船周围的鱼群。现代渔用声纳的有效搜索距离可达5000米。③网位仪:不但可以测定渔具与鱼群的相对位置,提供渔具作业的有关参数,如网口高度、网板间距等,还能与探鱼仪配合使用(见图)。④声纳标志器:用于声纳标志放流。无须再度捕获, 即可用声纳接收器监测带标志的鱼的位置甚至游动方向,研究鱼类洄游规律、行动甚至跟踪鱼群。小型声纳标志器的长度(包括电源在内)仅40毫米,直径仅6毫米。⑤探鱼一积分装置:为鱼类种群的定量侦察提供了一种新方法。回波积分装置将经过目标距离增益补偿的鱼群回波信号在垂直(全水层或分水层)及水平两个方向上先后进行积分,再根据积分总量与鱼群实际数量之间的相关关系估算群体数量。

网位仪和探鱼仪配合使用图1.前鳍无须鳕鱼群映像;2.网具上纲;3. 网口扩张;4.网具下纲;5.海底

水下直接侦察 专门人员进行水下直接观察或进行水下摄影、录像为主要手段的侦察方式。所用潜水器具包括轻潜器、各种载人潜水器、拖曳式水下滑撬及遥控水下机器人等。这类侦察主要用于鱼类行动研究及探鱼仪映像判别等。

遥感侦察 在高空用传感器接收记录水圈的电磁波辐射或反射信息, 通过信息处理、判读, 将有关信息应用于鱼群侦察的方法。遥感信息接收系统的运载工具包括飞机、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机及气球等。使用较普遍的传感系统为多光谱扫描仪及红外扫描仪等。鱼群遥感侦察主要是通过对水域环境因子如表温、水色、透明度、盐度及水域吸收光谱等物理特性差异的判读, 在地面验证的基础上提供鱼群分布或渔情预报信息。用红外扫描进行水温测量, 分辨率可达到0.1℃,而鱼群高度密集处的水温一般比周围水体的温度略高。因此经地面验证后, 表温异常区的判读在某些情况下即可应用于鱼群侦察。鱼群侦察要求及时、准确、全面, 由于遥感侦察能在极大范围内快速提供同步信息,因此它优于其他任何一种侦察方法。