一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，包括以下步骤：统计全年船位点数量随速度变化，确定速度阈值，根据速度阈值确定放网时间；根据全年船位点数量信息得到经纬度平方和的平方根值的变化曲线，根据经纬度平方和的平方根值的变化曲线提取出刺网捕捞状态信息。本发明适用于从北斗船位数据中提取刺网渔船的捕捞状态。
【专利说明】一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及渔船船位数据应用【技术领域】，特别是涉及一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法。
【背景技术】
[0002]渔船监测系统(VMS，Vessel Monitoring System)能够提供渔船时间、位置和动态信息，目前我国渔船安装船舶自动识别设备(AIS)近5万艘、北斗卫星船位监控近5万艘，CDMA公众移动通讯设备11万艘，初步实现对海洋渔船船位的实时联络及跟踪监控。国际上研宄现有渔船监测位置分析渔船捕捞状态，其方法可以概括为三种:(I)通过分析船速的变化判断捕捞状态；(2)通过分析轨迹变化判断捕捞状态；(3)通过分析船速、航向等特征数据组成向量判断捕捞状态。由于北斗卫星传送的经玮度船位数据的时间分辨率为3分钟记录一次，空间分辨率约为10米，时空精度高，实时性强。已有的方法不适用于高时间分辨率的北斗卫星的船位数据分析，目前没有专门针对北斗卫星的渔船捕捞状态判断方法。需要找到针对特定网具的计算方法，用来判断基于高时间分辨率的北斗船位数据的渔船捕捞状态。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，能够适用于从北斗船位数据中提取刺网渔船的捕捞状态。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，包括以下步骤:
[0005](I)统计全年船位点数量随速度变化，确定速度阈值，根据速度阈值确定放网时间；
[0006](2)根据全年船位点数量信息得到经玮度平方和的平方根值的变化曲线，根据经玮度平方和的平方根值的变化曲线提取出刺网捕捞状态信息。
[0007]所述步骤(I)中统计全年船位点数量随速度变化时去除渔船进渔港停泊时的数据。
[0008]所述步骤(I)中统计全年船位点数量随速度变化时用间隔0.lm/s相邻两个速度的船位点数量的差表示随航速的船位点数量变化率，并根据该变化率判断出阈值。
[0009]所述步骤(2)中所述经玮度平方和的平方根值的变化曲线中空间移动距离短，随时间变化平直的曲线段为放网后等待状态；所述经玮度平方和的平方根值的变化曲线中空间移动距离有一定倾斜的位移变化段为放网状态或者收网状态。
[0010]所述经玮度平方和的平方根值的变化曲线中提取任意一段放网状态或者收网状态的距离长度作为刺网的长度。
[0011]所述放网状态和收网状态根据速度阈值加以区分。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本发明通过统计全年船位点数量随速度变化，确定速度阈值；根据速度阈值确定放网时间；结合经玮度平方和的平方根值的变化，提取出放网、放网等待、收网状态，计算出刺网长度、刺网放网时间，使其能够适用于从北斗船位数据中提取刺网渔船的捕捞状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是2013年刺网船B133184船位点分布示意图；
[0015]图2是2013年刺网船B133184在36小时内速度变化曲线图；
[0016]图3是2013年刺网船B133184船位点数量统计曲线图；
[0017]图4是2013年刺网船B133184船位点数量随速度变化曲线图；
[0018]图5是2013年刺网船B133184在36小时内经玮度平方和的平方根变化曲线图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]本发明的实施方式涉及一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，包括以下步骤:统计全年船位点数量随速度变化，确定速度阈值，根据速度阈值确定放网时间；根据全年船位点数量信息得到经玮度平方和的平方根值的变化曲线，根据经玮度平方和的平方根值的变化曲线提取出刺网捕捞状态信息，即提取出放网、放网等待、收网状态，计算出刺网长度、刺网放网时间，使其能够适用于从北斗船位数据中提取刺网渔船的捕捞状态。
[0021]下面以具体的实施例来进一步说明本发明。
[0022]江苏海头镇220kW刺网船(以下称B133184)，2013年有105859个船位点(图1)，放网走向多为东西或西南东北，主要分布在海州湾渔场、吕四渔场，少量分布在大沙渔场、连青石渔场。刺网状态可以分为非捕捞作业的抛锚(或漂流)、航行，以及捕捞作业的放网、放网后抛锚等待、收网。
[0023]1.36小时作业大致规律
[0024]刺网船B133184 在 2013 年 12 月 15 日 15:12:32 到 2013 年 12 月 16 日 23:57:34共下网5次(图2)。通过速度随时间变化，可以体现出的渔船的状态和N处为航行、A处为刺网放网、B处为放网等待、C处为收网。渔船航行到渔场，经过A?C的5次循环作业，然后转场。
[0025]2.统计全年船位点数量随速度变化
[0026]从图2可以看到各状态的转换存在速度的阈值，通过对2013年刺网船B133184全年船位点数量随速度变化的统计可以看出这些阈值的分布(图3)。由于渔船进渔港停泊时也发送船位数据，因此产生了大量值为Om/s的数据，在渔船状态判断中这些数据没有影响，统计中去掉了这些数据。在0.lm/s存在一个峰值，渔船处在刺网放网后等待，或抛锚、漂流状态；在0.5m/s存在一个峰值，渔船处在收网状态；3.8m/s处峰值，渔船放网状态；4.9m/s处峰值，渔船转渔场。刺网船处于等待和收网时间较长，因此峰值较高。
[0027]用间隔0.lm/s相邻两个速度的船位点数量的差，表示随航速的船位点数量变化率。根据变化率可以判断出阈值。(图4)
[0028]3.统计经玮度平方和的平方根值的变化
[0029]刺网船B133184在图2中时间段，其船位点经玮度变化东西走向刺网经度变化明显，玮度变化不大，如果出现刺网南北走向则玮度变化大，因此计算了经玮度平方和的平方根(图5)，刺网各种走向都能体现出来。
[0030]平方根变化曲线中的折点用字母进行了标注，a?d为一个网次，共5个网次，dab为放网，be为放网后等待，Cd为收网。放网后等待时，空间移动距离小随时间变化平直(be)，收网时空间有位移，有一定倾斜的位移变化(Cd)，一般ab段的距离长度等于Cd段的距离长度，可以把Cd段作为刺网的长度。
【权利要求】
1.一种基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)统计全年船位点数量随速度变化，确定速度阈值，根据速度阈值确定放网时间； (2)根据全年船位点数量信息得到经玮度平方和的平方根值的变化曲线，根据经玮度平方和的平方根值的变化曲线提取出刺网捕捞状态信息。
2.根据权利要求1所述的基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，其特征在于，所述步骤(I)中统计全年船位点数量随速度变化时去除渔船进渔港停泊时的数据。
3.根据权利要求1所述的基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，其特征在于，所述步骤(I)中统计全年船位点数量随速度变化时用间隔0.lm/s相邻两个速度的船位点数量的差表示随航速的船位点数量变化率，并根据该变化率判断出阈值。
4.根据权利要求1所述的基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述经玮度平方和的平方根值的变化曲线中空间移动距离短，随时间变化平直的曲线段为放网后等待状态；所述经玮度平方和的平方根值的变化曲线中空间移动距离有一定倾斜的位移变化段为放网状态或者收网状态。
5.根据权利要求4所述的基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，其特征在于，所述经玮度平方和的平方根值的变化曲线中提取任意一段放网状态或者收网状态的距离长度作为刺网的长度。
6.根据权利要求4所述的基于渔船船位数据提取刺网捕捞状态的方法，其特征在于，所述放网状态和收网状态根据速度阈值加以区分。
【文档编号】G06Q50/02GK104463433SQ201410663843
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】张胜茂, 王晓璇, 李灵智, 陈帅, 黄洪亮, 郑巧玲 申请人:中国水产科学研究院东海水产研究所