新型和新興的可持續(xù)漁業(yè)技術(shù)綜述報(bào)告

新型和新興的可持續(xù)漁業(yè)技術(shù)綜述美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)NicoleSarto咨詢(xún)Fathom咨詢(xún)HuffMcGonigal欲聯(lián)系本報(bào)告作者，請(qǐng)通過(guò)/oceans/smart-boats提交信息。 5 7 12 12 16 17 20 21 21 23 24 25 26 28 28 29 32 34 34 35 35 36 38 39 41 42 44 44 46 47 48 49 49 50 53 53 54 55 56 584.海洋技術(shù)籌資環(huán)境 60 61 62 65 66 68 69 72 74 76 78 78 79 82 83 83 84 84 85 86 87 88 90 91縮略詞表我們的海洋正處于一個(gè)拐點(diǎn)。20世紀(jì)不加節(jié)制的行為——對(duì)大部分可利用競(jìng)爭(zhēng)的利益方激烈爭(zhēng)奪海岸和海洋空間，以及采掘業(yè)的過(guò)度資本化——正在產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，不僅嚴(yán)重威脅海洋生物和海洋生態(tài)系統(tǒng)，還嚴(yán)重威脅世界糧食安全和營(yíng)養(yǎng)狀況，依賴(lài)海洋生存的社區(qū)的生計(jì)以及人類(lèi)的未來(lái)。隨著越來(lái)自第一次工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)經(jīng)歷了快速技術(shù)變革，這是導(dǎo)致世界海洋遭到大規(guī)模破壞的直接原因。這種廣泛變革不僅給人類(lèi)帶來(lái)了前所未見(jiàn)的最大生存威脅——?dú)夂蜃兣€顯著提高了人類(lèi)利用海洋礦產(chǎn)和生物資源的能力；陸地上的新制造工藝將大量廢水廢氣排放至海洋和大氣中；更先進(jìn)的通信和交通運(yùn)輸技術(shù)快速推動(dòng)全球化進(jìn)程，顛覆了傳統(tǒng)生活方式，更青睞基于消費(fèi)的生活方式。具有諷刺意味的是，新興技術(shù)不僅是導(dǎo)致我們?cè)斐扇绱舜笠?guī)模影響的原因，也是減輕和逆轉(zhuǎn)這些影響必不可少的工具。在過(guò)去幾十年里，我們實(shí)現(xiàn)了令人難以置信的廣泛技術(shù)進(jìn)步，這些進(jìn)步正在影響地球上的每一個(gè)人。其中最重要的也許是通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大規(guī)模擴(kuò)張，現(xiàn)已覆蓋地用的蜂窩網(wǎng)絡(luò)速度越來(lái)越快，普及率越來(lái)越高。目前人類(lèi)已向太空發(fā)射數(shù)萬(wàn)顆微型衛(wèi)星，其中一些只有烤奶酪三明治那么大1，這些衛(wèi)星編織的網(wǎng)絡(luò)已覆蓋地球大部分地區(qū)。目前研究人員正在開(kāi)發(fā)水聲調(diào)制解調(diào)器2等水下通信方法。這些通信基礎(chǔ)設(shè)施正在支持 和推動(dòng)一場(chǎng)數(shù)字革命。云計(jì)算使任何能夠連接互聯(lián)網(wǎng)的人都能夠使用超級(jí)計(jì)算機(jī)，推動(dòng)新技術(shù)獲取的去中心化，并促進(jìn)技術(shù)在全球的更廣泛應(yīng)用。新傳感器技術(shù)正在擴(kuò)大采集的數(shù)據(jù)類(lèi)型——并降低數(shù)據(jù)采集成本——進(jìn)而拓寬我們的視野，使我們能夠更深入地了解海洋以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)海洋造成的影響。采用人工智能技術(shù)的新分析工具正在提高我們利用這些不斷擴(kuò)展的數(shù)據(jù)集的能力，這在不久之前仍是不可想象的。越來(lái)越多的用戶(hù)能夠利用更多信息創(chuàng)造更多價(jià)值，進(jìn)而推動(dòng)集成技術(shù)的開(kāi)發(fā)，使單一信息源能夠?yàn)槎喾剿?。一種強(qiáng)調(diào)免費(fèi)使用、訪問(wèn)和共享的數(shù)據(jù)管理范式正在取代信息巨石目前我們正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命，越來(lái)越多的集成技術(shù)被用于自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，與此同時(shí)，第四次環(huán)保主義浪潮如火如荼，環(huán)境責(zé)任日益成為企業(yè)經(jīng)營(yíng)必不可少的一部分。這種關(guān)聯(lián)關(guān)系是一個(gè)重大機(jī)會(huì)，我們可以利用新技術(shù)在企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)性，如此一來(lái)便可推動(dòng)全球大部分產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)重組——這種結(jié)構(gòu)重組的核心支柱是數(shù)字技術(shù)的新興潛力。全球大多數(shù)產(chǎn)業(yè)都在迅速向新范式轉(zhuǎn)變，漁業(yè)卻被落在了后面。這一現(xiàn)象背后存在諸多深層原因：漁民往往沒(méi)有特許經(jīng)營(yíng)權(quán)而且組織不善，在政策過(guò)程中缺乏話語(yǔ)權(quán)；魚(yú)類(lèi)數(shù)量難以統(tǒng)計(jì)；漁民往往是獨(dú)立經(jīng)營(yíng)者，高度分散并且難以追蹤；許多漁業(yè)難以管理，導(dǎo)致漁業(yè)資源消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于潛力。所有這些因素（以及其他諸多因素）交織耦合，不僅導(dǎo)致難以“標(biāo)準(zhǔn)化”或“合理化”魚(yú)類(lèi)資源管理，也導(dǎo)致整個(gè)漁業(yè)管理更加復(fù)雜，不管是從后勤支持還是投資角度來(lái)看，漁業(yè)改進(jìn)舉步維艱。但是，導(dǎo)致漁業(yè)難以獲得投資來(lái)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的因素也代表著技術(shù)能夠產(chǎn)生最在過(guò)去十年里，盡管進(jìn)展緩慢，漁業(yè)仍然實(shí)現(xiàn)了以技術(shù)為核心的人力、資的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)14（保護(hù)和可持續(xù)利用海洋和海洋資源促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展）3和“聯(lián)合2/acoustic-mo3/goal 目標(biāo)是遏制海洋健康不斷下滑的趨勢(shì)，構(gòu)建一個(gè)共同框架，匯集所有利益相關(guān)者，確保所有國(guó)家都能利用海洋科學(xué)，促進(jìn)海洋可持續(xù)發(fā)展。其他備受關(guān)注的全球倡議包括聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織牽頭的《港口國(guó)措施協(xié)定》（PSMA）5，拒絕為從事非法、不 ），此外，世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）呼吁到2030年如果沒(méi)有新興技術(shù)在其中發(fā)揮核心作用，這些倡議都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。例如，《港口國(guó)措施協(xié)定》的成員國(guó)之所以能夠確定對(duì)哪些船舶采取制裁措施，是因?yàn)樗鼈儾捎昧嘶诩夹g(shù)的船舶跟蹤和海產(chǎn)品追溯系統(tǒng)。而為了劃定“30×30”倡議的保護(hù)區(qū)，以便最大限度地保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)最小化與其他海洋資源使用者的沖突，我們必須了解并測(cè)繪海洋棲息地和人類(lèi)活動(dòng)的空間分布。聯(lián)合國(guó)“海洋十年”規(guī)劃的發(fā)布表明我們目前已經(jīng)掌握大幅增進(jìn)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)以及人類(lèi)行動(dòng)如何影響海洋的認(rèn)識(shí)所需的技術(shù)。這類(lèi)合作協(xié)議推動(dòng)各國(guó)做出響應(yīng)，在推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新方面發(fā)揮著重要作用。例如，國(guó)際海事 而國(guó)際海事組織的《漁船安全開(kāi)普敦協(xié)定》8則可通過(guò)制定可實(shí)現(xiàn)的船舶建造和設(shè)計(jì)性政府法規(guī)可能是重要的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，尤其是在監(jiān)管機(jī)構(gòu)重點(diǎn)關(guān)注制定體現(xiàn)當(dāng)前技術(shù)進(jìn)展，同時(shí)激勵(lì)進(jìn)一步創(chuàng)新和效率提升的法規(guī)的情況下。政府也在為技術(shù)發(fā)展提供資金方面發(fā)揮著重要作用，并且是一個(gè)重要的融資渠道，例如獲取世界銀行投資?？傮w而言，漁業(yè)和海洋技術(shù)的籌資環(huán)境正在持續(xù)改善，越來(lái)越多的影響力基金和私營(yíng)部門(mén)開(kāi)始為技術(shù)發(fā)展和漁業(yè)改進(jìn)提供追求收益的投資，對(duì)慈善機(jī)構(gòu)、非政府組織（NGO）、政府和多邊資金等傳統(tǒng)資金來(lái)源進(jìn)行補(bǔ)充。漁業(yè)技術(shù)發(fā)展和海洋可持續(xù)利用的產(chǎn)品和服務(wù)的成熟市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，因此相關(guān)融資一直具4/ocean-dec5/port-state-mea6/resources/issues-briefs/marine-protected-areas-and-climate-7/en/MediaCentre/PressBriefings/Pages/06GHGinitialstr8/en/MediaCentre/PressBriefings/Pages/25-Torremolinos-Confer有挑戰(zhàn)性。例如，具有明顯商業(yè)價(jià)值的水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)新的資金非常充足，但漁業(yè)監(jiān)測(cè)和海洋科學(xué)的資金卻相對(duì)較少。目前，這種現(xiàn)象正在發(fā)生變化。越來(lái)越多的組織開(kāi)始采用“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”方法來(lái)投資海洋領(lǐng)域，以促進(jìn)以可持續(xù)發(fā)展為重點(diǎn)的投資，這些投資通將實(shí)現(xiàn)持續(xù)顯著增長(zhǎng)，雖然我們目前對(duì)于藍(lán)色經(jīng)濟(jì)將通過(guò)何種機(jī)制創(chuàng)造貨幣價(jià)值知之我們尚不清楚未來(lái)將如何在海洋領(lǐng)域創(chuàng)造價(jià)值，但這一領(lǐng)域的巨大潛力毋然而，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁、以可持續(xù)發(fā)展為重點(diǎn)的海洋經(jīng)濟(jì)的路徑仍然存在一個(gè)缺口，這是一個(gè)循環(huán)論證概念導(dǎo)致的結(jié)果，即，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新需要一個(gè)強(qiáng)大的海洋技術(shù)市場(chǎng)，然而，為了刺激市場(chǎng)發(fā)展，我們迫切在市場(chǎng)尚未完善時(shí)獲取技術(shù)解決方案投資。這就是技術(shù)加速器、私人投資者和專(zhuān)用慈善基金出資人的用武之地，它們提供資金并且往往會(huì)提供技術(shù)支持來(lái)填補(bǔ)這一缺口。但是，刺激市場(chǎng)發(fā)展不僅僅是通過(guò)提供資金提升技術(shù)創(chuàng)新能力的問(wèn)題，還需刺激對(duì)這些創(chuàng)新技術(shù)采集的信息的需求，這些需求將來(lái)自不斷壯大的用戶(hù)群體。一個(gè)相對(duì)明確的信息需求來(lái)源是：主要海產(chǎn)品買(mǎi)家越來(lái)越強(qiáng)調(diào)負(fù)責(zé)任的海產(chǎn)品采購(gòu)，確保海產(chǎn)品的環(huán)保性和安全性，避免心懷不軌的供應(yīng)鏈參與者大發(fā)橫財(cái)，并確保將利益公平分配至供應(yīng)鏈上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。消費(fèi)者也愿意為這些特點(diǎn)收集可追溯性數(shù)據(jù)提供直接價(jià)值。在傳統(tǒng)上，獲取這些信息需要利用可互操作的可追溯體系，而在之前只有一些規(guī)模最大的公司才具備使用這一功能的能力。隨著智能手機(jī)和云應(yīng)用的普及，現(xiàn)在越來(lái)越多的供應(yīng)鏈參與者（包括小規(guī)模漁民）都能使用這些日益增長(zhǎng)的信息需求，不僅需要證明從技術(shù)素養(yǎng)已經(jīng)較高的地理區(qū)域收集的信息的價(jià)值（直接貨幣價(jià)值和間接保育價(jià)值），還需提升技術(shù)素養(yǎng)不高的地理區(qū)域的潛在信息用戶(hù)能力的價(jià)值。新技術(shù)在這一方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，執(zhí)行重要任務(wù)需要的人力資本正在逐漸被技術(shù)取代。最新技術(shù)進(jìn)展提升了現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集技術(shù)的成本效益，豐富了漁業(yè)管理者進(jìn)行管理決策需要使用的工具。我們將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)，以及應(yīng)用這些知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)成功漁業(yè)和海洋管理的能力也得到提高。此外，在技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能支持下實(shí)現(xiàn)的更迅速、更密集的數(shù)據(jù)采集工作極大增強(qiáng)了適應(yīng)型漁業(yè)和海洋管理的潛力，以應(yīng)對(duì)氣我們收集的漁業(yè)和海洋數(shù)據(jù)量正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)供應(yīng)（通過(guò)傳感器和搭載平臺(tái)的技術(shù)提升和成本降低）和數(shù)據(jù)需求都在泛變革相呼應(yīng)的是目前我們正在構(gòu)建一個(gè)新型海洋數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)：更廣泛地共享數(shù)據(jù)，洋數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)將引領(lǐng)我們邁向漁業(yè)和海洋活動(dòng)“徹底透明化”時(shí)代，并且隨著促進(jìn)更廣泛、更便捷海洋數(shù)據(jù)共享的工具和過(guò)程持續(xù)改進(jìn)，數(shù)據(jù)用戶(hù)數(shù)量將持續(xù)增加，這就要求我們進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)可互操作性和加強(qiáng)數(shù)據(jù)集成。為了確保對(duì)海洋資源的可持續(xù)利用，我們需要了解并衡量我們的行動(dòng)對(duì)海洋產(chǎn)生的影響。新型數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中整合的新興技術(shù)將增進(jìn)我們對(duì)海洋過(guò)程以及它們?nèi)绾雾憫?yīng)人類(lèi)活動(dòng)的影響的動(dòng)態(tài)了解，并哪些廣泛技術(shù)進(jìn)步將對(duì)全球漁業(yè)和海洋資源管理產(chǎn)生重大影響？誰(shuí)是推動(dòng)漁業(yè)和海洋管理邁向新數(shù)字范式的主要參與者？哪些挑戰(zhàn)已得到有效解決？哪些尚未得到有效解決？為了回答這些問(wèn)題（以及其他更多問(wèn)題），本文件全面系統(tǒng)的分析了漁業(yè)技術(shù)的“現(xiàn)狀和進(jìn)展”以及與使用新技術(shù)和新興技術(shù)協(xié)助解決全球、區(qū)域和各國(guó)常見(jiàn)漁業(yè)挑戰(zhàn)相關(guān)的當(dāng)前活動(dòng)，包括參與這些活動(dòng)的個(gè)人、組織、國(guó)家和技術(shù)服務(wù)提供商?；顒?dòng)范圍包括在安裝水上攝像機(jī)或其他傳感器等技術(shù)裝置來(lái)采集數(shù)據(jù)，以及利用衛(wèi)星監(jiān)控非法捕撈行為的區(qū)域性活動(dòng)，簡(jiǎn)化和現(xiàn)代化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的全球性活動(dòng)。這些活動(dòng)著重強(qiáng)調(diào)解決特定情況下面臨的挑戰(zhàn)。盡管具體挑戰(zhàn)因漁業(yè)而異，我們確定了許多漁業(yè)共同面臨的一組挑戰(zhàn)，這也是本報(bào)告的重點(diǎn)內(nèi)容。這些挑戰(zhàn)包括：漁獲量和捕撈努力量核算、合規(guī)監(jiān)測(cè)、種群豐度和生產(chǎn)力估算、海洋生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、提升供應(yīng)鏈透明發(fā)展可能產(chǎn)生的當(dāng)前和未來(lái)影響。第3節(jié)深入討論上述與漁業(yè)相關(guān)的主要挑戰(zhàn)，并討論旨在解決這些挑戰(zhàn)的具體實(shí)踐倡議。第4節(jié)總結(jié)這些倡議的籌資和融資環(huán)境，并討數(shù)字革命的變革潛力正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，這得益于用于采集信息的傳感器及其搭載平臺(tái)的功能改進(jìn)和成本迅速下降，以及用于收集、分析、傳輸、存儲(chǔ)和訪問(wèn)數(shù)據(jù)的技術(shù)的迅速改進(jìn)。雖然幾乎所有研究和應(yīng)用領(lǐng)域都在實(shí)現(xiàn)快速改進(jìn)，對(duì)于改進(jìn)漁業(yè)和海洋可持續(xù)管理至關(guān)重要的技術(shù)進(jìn)步主要發(fā)生在以下幾個(gè)領(lǐng)域：開(kāi)發(fā)將廣泛物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可測(cè)量數(shù)字信息的傳感器，擴(kuò)大用于監(jiān)測(cè)海洋的衛(wèi)星星座群規(guī)模，無(wú)需人工控制便可探索海洋環(huán)境的全自動(dòng)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，以及改進(jìn)捕撈技術(shù)，提高漁業(yè)作業(yè)效率，同時(shí)最大限度地降低環(huán)境危害。但是，最重要的卻是能夠推動(dòng)所有行業(yè)（不僅是海洋產(chǎn)業(yè)）的技術(shù)進(jìn)步——智能手機(jī)的大規(guī)模普及；無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)速度和覆蓋面的顯著提高，使物聯(lián)網(wǎng)（萬(wàn)物互聯(lián)）成為可能；從獨(dú)立計(jì)算機(jī)服務(wù)器到云計(jì)算（使任何能夠連接至互聯(lián)網(wǎng)的人都能夠使用超級(jí)計(jì)算機(jī)）的持續(xù)轉(zhuǎn)變；以及機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能領(lǐng)域的發(fā)展，使我們能夠解讀數(shù)字革命產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)造價(jià)值。本節(jié)概述一些最傳感器可測(cè)量光和聲音等物理或化學(xué)變量，并將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息或數(shù)據(jù)。傳感器是海洋監(jiān)測(cè)和科學(xué)探索的基礎(chǔ)：部署更多、更先進(jìn)的傳感器可采集更多、更優(yōu)低傳感器運(yùn)行需要的電力（通常是通過(guò)縮小傳感器尺寸實(shí)現(xiàn)的）意味著傳感器使用相同的電池可以持續(xù)運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間，或者減少需要通過(guò)太陽(yáng)能電池板或其他方法生產(chǎn)的電量。降低功耗也會(huì)推動(dòng)傳感器小型化，使其能夠搭載在新的、更小的平臺(tái)上，這些平臺(tái)本身的運(yùn)營(yíng)能耗也比較低。一些傳感器的尺寸非常小，可嵌入用于傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中，例如光纖電纜（Zhan，2020年而且這些傳感器的能耗非常低，甚至可以搭光敏傳感器智能手機(jī)攝像頭市場(chǎng)的進(jìn)步推動(dòng)了漁業(yè)和海洋監(jiān)測(cè)攝像機(jī)的發(fā)展。與前幾年相比，現(xiàn)在的攝像機(jī)更小、更輕、分辨率更高、以更高幀速捕獲圖像、變焦能力更強(qiáng)、弱光條件下的性能更高、而且成本顯著下降。為交通運(yùn)輸業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)成攝像機(jī)系統(tǒng)具有較平面上方（或下方）全景，并且軟件在捕捉圖像后可執(zhí)行聚焦和縮放功能。這些新系統(tǒng)可以在一定條件下減少需要的攝像機(jī)數(shù)量，讓觀察者通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)探索船舶活動(dòng)。高光譜攝像機(jī)不僅能夠捕捉可見(jiàn)光譜，還可以持續(xù)捕捉整個(gè)電磁波譜上的輸入。高光譜攝像機(jī)目前已用于食品和制造業(yè)（例如，檢測(cè)新鮮食品中的腐爛食品）9https://www.snapit聲學(xué)傳感器），像機(jī)適合水面以上作業(yè)，而聲學(xué)傳感器則在探索海洋深處方面具有更大前景。目前已開(kāi)發(fā)越來(lái)越多的聲學(xué)工具用于各種新用途，同時(shí)現(xiàn)有工具也在不斷改進(jìn)（Baumgartner景的聲頻信號(hào)陷波器，測(cè)繪平臺(tái)下方海洋情形的回聲測(cè)深儀，幫助漁民定位魚(yú)群的側(cè)掃聲吶，以及測(cè)量水流速度和方向的聲學(xué)多普勒流速剖面儀。聲學(xué)工具在海洋領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，包括估算魚(yú)類(lèi)種群豐度，評(píng)估魚(yú)類(lèi)和哺乳動(dòng)物物種的行為和分布情況，利用聲學(xué)技術(shù)標(biāo)記和跟蹤瀕危物種，以及使用遠(yuǎn)程低頻聲學(xué)測(cè)溫法通過(guò)測(cè)量極地浮冰厚度生化傳感器在海洋領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力的生化傳感器種類(lèi)越來(lái)越多，這主要得益于醫(yī)療和制藥行業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。光譜流式細(xì)胞術(shù)10等光譜技術(shù)（例如Cabernard等，2018年；關(guān)儀表取得的進(jìn)步對(duì)于識(shí)別水樣中的微塑料或有害藻類(lèi)等物體至關(guān)重要。這些技術(shù)的進(jìn)步正在轉(zhuǎn)換為更快、更便捷的分析工具，讓更多用戶(hù)能夠監(jiān)測(cè)污染和水質(zhì)。生化傳并協(xié)助科學(xué)家研究海洋生物對(duì)氣候壓力（例如，海洋持續(xù)酸化）的反應(yīng)（Stillman和于葉綠素、鹽度、水深、洋流、濁度、氧飽和度和其他海洋學(xué)變量的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，海洋傳感器的成本足夠低，尺寸足夠小，可在小規(guī)模漁船上搭載公民科學(xué)家手動(dòng)的儀表10/ca/en/home/life-science/cell-analysis/flow-cytometry/flow-cytomcenter/flow-cytometry-resource-library/flow-cytometry-methods/spectral-flow-cytometry-fundamental雷達(dá)真實(shí)孔徑機(jī)載側(cè)視雷達(dá)（SLAR）在數(shù)十年前便已用于觀測(cè)海冰漂移和檢測(cè)石油泄合成孔徑雷達(dá)發(fā)射雷達(dá)脈沖，并檢測(cè)從目標(biāo)物體（例如，海面）反射回來(lái)的信號(hào)，以創(chuàng)建可供分析的二維圖像。目前，合成孔徑雷達(dá)圖像的分辨率已經(jīng)非常高，我們可以通過(guò)分析激光探測(cè)尾流產(chǎn)生的微波檢測(cè)海面或接近洋面的魚(yú)群（Klemas，2013年）。合成孔徑雷達(dá)與可見(jiàn)光攝像機(jī)一樣不受云層或惡劣天氣的影響，因此是全天候漁業(yè)監(jiān)激光雷達(dá)(LiDAR)雷達(dá)利用目標(biāo)物體反射的無(wú)線電波，激光雷達(dá)（LiDAR）的原理與之類(lèi)似，但利用的是激光。目前，激光雷達(dá)是研究人員用于海地測(cè)繪的主要地理空間數(shù)據(jù)來(lái)源。輻射測(cè)量激光雷達(dá)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、成本低、尺寸小、能耗低，因此可以搭載在小型飛行器和無(wú)人機(jī)上（Santos，2000年）。激光雷達(dá)是船載聲波導(dǎo)航和測(cè)距（SoNAR）系統(tǒng)尤其是激光雷達(dá)尺寸非常小，可搭載在無(wú)人水面艇或自主水下航行器（AUV）等機(jī)器隨著傳感器的尺寸、成本和能耗降低，它們愈發(fā)適合搭載在各種平臺(tái)上以實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用，尤其是對(duì)這些因素非常敏感的衛(wèi)星。衛(wèi)星技術(shù)推動(dòng)了一場(chǎng)遙感革命，從主要為大國(guó)政府機(jī)構(gòu)推動(dòng)的實(shí)驗(yàn)性任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹С指鼜V泛用戶(hù)和需求的小型靈活項(xiàng)目空探索技術(shù)公司（SpaceX）和亞馬遜等大型公司發(fā)射的衛(wèi)星星座群，這些衛(wèi)星將用于衛(wèi)星容量的增加擴(kuò)大了迅速改進(jìn)的傳感器的覆蓋范圍和間隔，這類(lèi)傳感器包括合成孔徑雷達(dá)、晝夜光帶（DNB）等光敏傳感器13和可見(jiàn)光紅外成像輻射儀套件（VIIRS） 可以在夜間和惡劣天氣下追蹤小型非法捕撈漁船。以前只有大型政府機(jī)構(gòu)才能夠使用裝備合成孔徑雷達(dá)的小型衛(wèi)星，而現(xiàn)在這類(lèi)衛(wèi)星的應(yīng)用越來(lái)越普遍，對(duì)海洋監(jiān)測(cè)具有重要意義?？ㄅ謇展荆–apellaSpace）15和IceEye16這兩家公司都發(fā)射小型合成 射36顆衛(wèi)星，這意味著卡佩拉的客戶(hù)可以“按需”訂撈漁船、識(shí)別人口販賣(mài)活動(dòng)和其他侵權(quán)行為18。12https://euroconsult-ec.c13/worldview/worldview-image-archive/the-day-night-band-enhanced-nea14/Products/NA16/sate17/2019/08/no-place-to-hide-for-illegal-fishing-fleets-as-surveillanprepare-for-lift-off/18/news/science-enviro2.3數(shù)據(jù)采集平臺(tái)與衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)步相呼應(yīng)的是，小型化、降低能耗、以及最重要的能源采集領(lǐng)域的進(jìn)展大幅促進(jìn)了半自主無(wú)人機(jī)和浮標(biāo)等海洋數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的改進(jìn)。除了降低能耗之外，捕獲太陽(yáng)能和波浪能（甚至包括利用海底碎屑的自然氧化過(guò)程獲取等量的微生物燃料臺(tái)的設(shè)計(jì)和能力革命。隨著數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)得到改進(jìn)（包括聲頻調(diào)制解調(diào)器的更廣泛應(yīng)的提高意味著具有分布式智能的平臺(tái)“集群”在很大程度上將成為海底觀測(cè)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主導(dǎo)范式。而且越來(lái)越多的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)不再需要人工控制。通常而言，程序員會(huì)設(shè)定半自主無(wú)人機(jī)的任務(wù)程序，使其遵循特定軌道或?qū)ふ姨囟▽?duì)象，并收集各類(lèi)的信息，之后它便可以自主執(zhí)行這些任務(wù)。無(wú)人機(jī)可搭載多個(gè)傳感器、處理器和數(shù)據(jù)發(fā)送），空中無(wú)人機(jī)幫助漁民定位魚(yú)群的飛行器或氣球等空中平臺(tái)已有數(shù)十年的歷史（Santos，2000年），但是，這些工具整體的部署和使用方式正在顯著變化。空中無(wú)人機(jī)的成本持續(xù)下降，續(xù)航時(shí)間增加，海上發(fā)射和回收更加便利等諸多因素迅速擴(kuò)大了無(wú)人飛行器可搭載的緊湊型傳感器的范圍顯著擴(kuò)大，現(xiàn)在可搭載微光數(shù)碼攝像機(jī)、熱紅外輻射計(jì)、在漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視（MCS）方面的應(yīng)用潛力引起了政策制定者、環(huán)保主義者和水下無(wú)人機(jī)水下無(wú)人機(jī)正在影響諸多海洋產(chǎn)業(yè)，包括擴(kuò)大科研范圍。水下無(wú)人機(jī)在探索海床，檢查海底平臺(tái)或管道方面發(fā)揮著重要作用，也為制藥行業(yè)提供了新機(jī)會(huì)，使研究人員能夠研究和采集可能對(duì)人類(lèi)具有巨大價(jià)值的新標(biāo)本（世界經(jīng)濟(jì)論壇，2017年）。雖然許多無(wú)人機(jī)都是搭載在水面艇艦上，自主水下航行器（AUV）可以在無(wú)需人類(lèi)操作員持續(xù)控制的情況下運(yùn)行，可根據(jù)預(yù)編程序執(zhí)行設(shè)定的水下任務(wù)，或者利用人工智能（AI）技術(shù)來(lái)自主決定路線和活動(dòng)。大多數(shù)自主水下航行器的運(yùn)行深度可達(dá)200米，人機(jī)搭配其他無(wú)人機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)珊瑚礁健康狀況（Pieterkosky等，2017年）。雖然HabCam19和Slocum滑翔機(jī)等自主水下航行器的價(jià)格非常昂貴水面無(wú)人機(jī)水面無(wú)人機(jī)（亦稱(chēng)無(wú)人水面艇；USV）在海洋與大氣的交界面上運(yùn)行，因此既能研究無(wú)人機(jī)下方的海洋環(huán)境（例如，海底和水體），又能探測(cè)上方大氣環(huán)境。水面無(wú)人機(jī)在水面運(yùn)行，因此其數(shù)據(jù)傳輸速度和成本效率比水下無(wú)人機(jī)更快、更高，還可以一方面采用太陽(yáng)能電池板為儀器供應(yīng)電力，另一方面利用波浪動(dòng)能作為推進(jìn)力。波浪20/products/tr21https://www.liquid-robotics.滑翔機(jī)等水面無(wú)人機(jī)可以搭載一系列傳感器和其他數(shù)據(jù)采集儀器，并且可以主動(dòng)采集和傳輸（通過(guò)衛(wèi)星、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或?qū)拵В?shí)時(shí)數(shù)據(jù)，理想條件下的續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一年。無(wú)人水面艇在降低海洋數(shù)據(jù)采集成本和擴(kuò)展聲學(xué)漁業(yè)資源調(diào)查的空間和時(shí)間覆蓋面方面具有巨大潛力（Greene等，2014年）。其他水面無(wú)人機(jī)包括Datamaran22和阿克海洋生物公司（AkerBioMarine）24使用Sailbuoy25來(lái)幫助漁船捕撈磷蝦浮標(biāo)使用浮標(biāo)收集和傳輸海洋數(shù)據(jù)已有數(shù)十年歷史。浮標(biāo)的設(shè)計(jì)和部署方式在近期發(fā)生的變化對(duì)海洋管理具有巨大影響?，F(xiàn)在的“智能”浮標(biāo)上裝備了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、海洋傳感器、數(shù)據(jù)記錄儀和衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)，并且可以在接到通知后立即執(zhí)行新的數(shù)據(jù)任務(wù)。目前，浮標(biāo)可以使用太陽(yáng)能電池板實(shí)現(xiàn)自供電，并且可以長(zhǎng)時(shí)間漂浮在海的Spotter27浮標(biāo)利用太陽(yáng)能供能，可將實(shí)時(shí)波浪、風(fēng)力和溫度數(shù)據(jù)門(mén)戶(hù)，從而使用戶(hù)能夠輕松訪問(wèn)全球Spotter浮標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的信息，同時(shí)也可簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)分析和可視化。浮標(biāo)還裝備了回聲探測(cè)儀，可以幫助漁民確定人工集魚(yú)22http://www.automarinesys23https://www.saildrone24https://www.akerbiomarine25http://www.sailbuo26/articles/small-drone-set-to-deliver-big-data-on-antarctic-kri27/products/spo計(jì)劃29將部署數(shù)千個(gè)漂流浮標(biāo)，以收集海洋和其他傳感器信息——包括船舶、航空器甚海洋動(dòng)物一個(gè)比較小但是非常有潛力的重要的創(chuàng)新領(lǐng)域——它是在海洋動(dòng)物身上裝備小型導(dǎo)電率-溫度-深度衛(wèi)星中繼記錄儀（CTD-SRL）來(lái)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并利用衛(wèi)星將數(shù)據(jù)漁船及漁具漁民的追捕和捕撈技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大幅改進(jìn)，現(xiàn)代漁船的駕駛室已經(jīng)與泰坦尼克號(hào)截然不同，更像是宇宙飛船的駕駛室。越來(lái)越多的船舶已裝備先進(jìn)的聲吶設(shè)備，可以協(xié)助繪制高分辨率的海底地圖，并且裝備了海洋傳感器，可擴(kuò)展現(xiàn)有的海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。一些倡議側(cè)重于在漁船及其漁具上安裝傳感器，以協(xié)助采集海洋數(shù)據(jù)。例如，在美國(guó)東北部推行的eMOLT31計(jì)劃為龍蝦捕撈陷阱裝備海洋傳感器，并將收集到的數(shù)據(jù)與漁民和科學(xué)家共享，幫助漁民了解海底條析、存儲(chǔ)和傳輸設(shè)備。例如，研究人員在智能手機(jī)上集成了用于檢測(cè)海洋毒素的生化最重要的特征是可以進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，這將為管理者實(shí)時(shí)控制漁業(yè)活動(dòng)（尤其是小28https://satlink.es29https://oceanofthings.darpa.30/future/article/20200708-the-albatrosses-who-catch-pirates-on-the-high-31https://www./feature-story/low-cost-technology-helps-connect-fishermen-and-studen數(shù)字革命正在引起大規(guī)模社會(huì)變革。得益于智能手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和云端數(shù)據(jù)迅速存取等技術(shù)，現(xiàn)在普通民眾也可采集和分析各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。公民科學(xué)家是一個(gè)令人難以置信的強(qiáng)大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和貢獻(xiàn)來(lái)源，吸引了越來(lái)越多人的關(guān)注，并且研究人員正在開(kāi)發(fā)相關(guān)工具來(lái)探索這一潛力。例如，開(kāi)發(fā)人員目前正在設(shè)計(jì)智能手機(jī)應(yīng)用程序，允許公眾通過(guò)提交可用于更新物種分布地圖的照片或其他數(shù)據(jù)來(lái)參與科學(xué)活動(dòng)（Silverman， 第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）正在全速發(fā)展。4G技術(shù)已所未見(jiàn)的大規(guī)模社會(huì)變革，深刻影響全球的每一個(gè)行業(yè)35。這就是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的未來(lái)，即設(shè)備之間自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，自動(dòng)和動(dòng)態(tài)執(zhí)行功能，無(wú)需人工干預(yù)。如上文所述，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）目前正在開(kāi)發(fā)的海上物聯(lián)網(wǎng)（OoT）36計(jì)劃預(yù)示32https://www.herpmapp33https://datamerma34/articles/new-tech-lets-marine-scientists-track-real-time-health-of-coral-35/agenda/2018/01/the-world-is-about-to-become-even-more-interconnected-hehow/36/program/ocean-of-thi著海洋資源使用者的未來(lái)。然而，為了實(shí)現(xiàn)這一未來(lái)，我們需要增加數(shù)十億個(gè)新連接，技術(shù)實(shí)現(xiàn)的中程連接，以及衛(wèi)星通信等遠(yuǎn)程通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)還將推動(dòng)數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)變化，目前正在向小型衛(wèi)星演進(jìn)，這些衛(wèi)星的成本更低、發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)單，可千個(gè)新平臺(tái)以方便數(shù)據(jù)連接，而且其中大部分衛(wèi)星容量將應(yīng)用于海洋領(lǐng)域。據(jù)預(yù)計(jì)，），這類(lèi)通信技術(shù)的增長(zhǎng)也具有加強(qiáng)海洋領(lǐng)域連通性的巨大潛力，尤其是對(duì)于小規(guī)模漁民為了填補(bǔ)通信缺口，目前已在利用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)連接方面取得了諸多進(jìn)展?；ヂ?lián)網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)利用額外的接收器和中繼發(fā)射器將源信號(hào)傳播至更廣泛地區(qū)。在陸地上，Vanu40等公司積極創(chuàng)新，力求為世界各地的農(nóng)村社區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)連接，并著重強(qiáng)調(diào)低能耗和靈活連接。在海洋上，由船舶和基站組成并且使用商用設(shè)備的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)41原型已經(jīng)過(guò)測(cè)試42，聲學(xué)解調(diào)器在連接浮標(biāo)群或其他平臺(tái)群方面擁有巨大潛力，也許可以構(gòu)成協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)組，目前已有一些系統(tǒng)正在接受測(cè)試（Leape等，重要的是，改進(jìn)移動(dòng)通信可能對(duì)發(fā)展中國(guó)家產(chǎn)生（有利）差別性影響，因?yàn)?，與37/5g-high-speed-internet-cellular-network-issues-switch-2038/interactive/2019/03/10/technology/internet-cables-ocean39/technology/boeing-back-race-build-space-based-int40/solutions41/publication/283864896_Wi-Fi_network_for_over-the-sea_communi42/product/redport-halo-long-range-wifi-extender-syst發(fā)達(dá)國(guó)家相比，發(fā)展中國(guó)家似乎能夠從這些技術(shù)進(jìn)步中受益更多43。無(wú)論們帶向何處，數(shù)據(jù)連通性進(jìn)步都是數(shù)字革命的基石之一，所有其他領(lǐng)域都必須與其步人工智能發(fā)展不僅將深刻影響我們分析海洋數(shù)據(jù)的方式，還將深刻影響我們采集數(shù)據(jù)的方式。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)大。傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的核心基本架構(gòu)仍然非常簡(jiǎn)單，訓(xùn)練過(guò)程需要專(zhuān)業(yè)人員提供大量專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并進(jìn)行頻繁干預(yù)來(lái)糾正錯(cuò)誤44，但是新應(yīng)用和專(zhuān)門(mén)架構(gòu)的數(shù)量正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。深度學(xué)習(xí)（DL）是一種新算法，利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)手頭的任務(wù)。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)將任務(wù)分解為一個(gè)概念層次結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單概念開(kāi)始，逐漸增加概念的復(fù)雜性。目前，計(jì)算機(jī)視覺(jué)由深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）支持，在許多情況下，能夠比人類(lèi)更準(zhǔn)確地識(shí)別模式或?qū)ο?，域，人工智能主要在兩個(gè)領(lǐng)域備受關(guān)注：其一是分析圖像（通常是攝像機(jī)圖像，但也包括聲譜圖）以檢測(cè)和識(shí)別物體或模式，其二是大數(shù)據(jù)分析工具，通過(guò)檢查大量雜亂機(jī)器視覺(jué)可利用視頻數(shù)據(jù)有效生成批量管理和執(zhí)法數(shù)據(jù)，因此在基于攝像機(jī)的電子漁業(yè)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。漁船電子監(jiān)控系統(tǒng)未來(lái)必然能夠自動(dòng)生成可直接用于管理的關(guān)于漁獲量和捕撈努力量的數(shù)據(jù)（不僅僅是視頻數(shù)據(jù)），并將這些數(shù)據(jù)近乎實(shí)時(shí)地傳輸給管理者，這只是時(shí)間問(wèn)題。機(jī)器視覺(jué)在海洋領(lǐng)域還有其他更廣泛的用途，包括“無(wú)傷亡”漁業(yè)資源評(píng)估（使用海底魚(yú)類(lèi)種群視頻進(jìn)行評(píng)估，而不是將魚(yú)類(lèi)種），人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)使我們能夠分析復(fù)雜的系統(tǒng)和大型、多元數(shù)據(jù)集，尤其是在相關(guān)理論尚不完善的情況下。人工智能技術(shù)在海洋領(lǐng)域的近期應(yīng)用示例包括改進(jìn)天氣警，確定人類(lèi)活動(dòng)對(duì)復(fù)雜海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，處理“暗數(shù)據(jù)”（包括互聯(lián)網(wǎng)中的表格、43/agenda/2018/01/the-world-is-about-to-become-even-more-interconnected-here-how/44/agenda/2018/01/the-world-is-about-to-become-even-more-interconnected-here-how/45/sites/cognitiveworld/2019/06/26/the-present-and-future-of-compute46/2020/01/25/birds-oceans-wildfires-oh-my-how-machine-learning-is-changing-clim數(shù)據(jù)和文本以滲透販賣(mài)野生動(dòng)物的有組織犯罪團(tuán)伙（世界經(jīng)濟(jì)論壇，2017年）。目前機(jī)器學(xué)習(xí)已被用于縮短一些漁業(yè)搜索目標(biāo)魚(yú)種的時(shí)間，可節(jié)省燃料、時(shí)間和資金。雖然海洋領(lǐng)域的許多公司都在使用先進(jìn)分析方法（收集、處理和解釋大數(shù)據(jù)的先進(jìn)方法），這些方法在漁業(yè)中的應(yīng)用通常僅限于小規(guī)模試點(diǎn)項(xiàng)目。但是，據(jù)一些分析師估人工智能是邊緣計(jì)算的重要推動(dòng)因素。在邊緣計(jì)算架構(gòu)中，物理機(jī)器中的軟件能夠在原位或者在“邊緣”收集、處理和分析數(shù)據(jù)47。邊緣計(jì)算是構(gòu)建分相互關(guān)聯(lián)的布式智能機(jī)器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。如果將這些網(wǎng)絡(luò)連接至其他網(wǎng)絡(luò)（例如，互聯(lián)網(wǎng)），它們將發(fā)揮巨大潛力。在探索這些巨大潛力時(shí)，必須注意：了解深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)如何識(shí)別關(guān)系是一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù)，如果沒(méi)有一個(gè)理論模型來(lái)指導(dǎo)分析師，這些模型可能將進(jìn)一步傳播現(xiàn)有的偏見(jiàn)、不平等和歧視，因?yàn)檫@些模型的結(jié)果全然取決于輸入的數(shù)據(jù)2.8數(shù)據(jù)系統(tǒng)和云呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。導(dǎo)致數(shù)據(jù)量加速膨脹的主要原因是一場(chǎng)不斷自我強(qiáng)化的大數(shù)據(jù)革命，即為了以可管理的方式處理、分析和可視化大量數(shù)據(jù)需要的技術(shù)反過(guò)來(lái)推動(dòng)數(shù)據(jù)種類(lèi)府機(jī)構(gòu)、公司和科研人員采集，并由這些實(shí)體存儲(chǔ)，形成了一個(gè)“巨石”過(guò)程，這就導(dǎo)科研人員）輕松訪問(wèn)所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)集。新型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)是“數(shù)據(jù)湖”，本質(zhì)上是構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，供用戶(hù)“轉(zhuǎn)儲(chǔ)”大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不一定符合公認(rèn)的數(shù)據(jù)“組例如，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）和美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）近期開(kāi)始使用數(shù)據(jù)湖技術(shù)，目的是擴(kuò)大用戶(hù)基礎(chǔ)，通過(guò)新方式利用信息創(chuàng)造價(jià)值。聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO）的全球海洋觀測(cè)系統(tǒng)49和第四次海洋工業(yè)革命中心的海洋數(shù)據(jù)平臺(tái)5047/2018/11/trends-computer-vision-technology-applications.ht48/default.asp?contentID49/new/en/natural-sciences/ioc-oceans/sections-and-programmes/ocean-observationservices/global-ocean-observin50https://www.oceandata云計(jì)算也許是最具變革性的數(shù)據(jù)管理工具，使用戶(hù)可以按需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)共享計(jì)數(shù)據(jù)連通性的提升，云計(jì)算使所有可以連接至互聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)都能使用超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能。云服務(wù)器非常耗電；大多數(shù)服務(wù)器農(nóng)場(chǎng)都位于電價(jià)較為便宜的地區(qū)。目前研器沉入蘇格蘭海岸附近的海底，以測(cè)試這些系統(tǒng)在水下是否能夠正常運(yùn)行。這個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目的成功為進(jìn)一步利用海洋的自然冷卻功能和潛在可再生能源發(fā)電能力打開(kāi)了在傳統(tǒng)上，在設(shè)計(jì)魚(yú)類(lèi)和海產(chǎn)品捕撈工具時(shí)，效率是首要考慮因素——確保盡可能捕撈更多目標(biāo)魚(yú)種。然而，更嚴(yán)格的兼捕和尺寸限制法規(guī)也在日益激勵(lì)“健康”捕撈。此外，人們擔(dān)心特定類(lèi)型的漁具造成生境破壞，鯨魚(yú)被漁具纏繞的情況以及“幽靈”捕撈現(xiàn)象（廢棄漁具在失去控制后的很長(zhǎng)時(shí)間力仍然繼續(xù)誘捕海洋生物），這也推動(dòng)了在過(guò)去，拖網(wǎng)捕撈漁具被視為一種捕撈海洋生物質(zhì)的無(wú)差別捕撈工具，尤其是底層拖網(wǎng)會(huì)嚴(yán)重破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)。近期，多個(gè)旨在提高漁具選擇性的具有前景的研究是用拖網(wǎng)對(duì)海底進(jìn)行掃蕩。不同魚(yú)類(lèi)種群會(huì)對(duì)不同波長(zhǎng)的激光做出反應(yīng)，這可能提高組成的“活”網(wǎng)囊，確保將漁獲物拉上漁船時(shí)，漁獲物仍然浸沒(méi)在水中，仍然具有活力，從而提高丟棄漁獲物的存活率和產(chǎn)品質(zhì)量。世界自然基金會(huì)（WWF）舉辦的國(guó)際智能可對(duì)圍網(wǎng)捕撈漁獲物質(zhì)量和體長(zhǎng)組成進(jìn)行采樣，確保提高潛在兼捕漁獲物的存活率56。延繩釣漁業(yè)采用的顆粒狀誘餌插入裝置可以在吸引目標(biāo)魚(yú)種的同時(shí)驅(qū)趕鯊魚(yú)，而在拖網(wǎng)上為特定魚(yú)種設(shè)計(jì)的逃生板也具有發(fā)展前景。與傳統(tǒng)漁具相比，利用新數(shù)字技術(shù)來(lái)51https://natick.research.micr52/news/articles/2016-02-02/microsoft-built-a-cloud-server-in-the-pacific-oce53https://archimer.ifremer.fr/doc/00585/69713/67603.pdf54/datadriveninvestor/could-lasers-and-robots-save-the-oceans-f752d43ce56/press-releases/lasers-escape-windows-and-air-cannons-amonginnovativein-competition-to-reduce-fisheries-byca生物技術(shù)的進(jìn)步可減少人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。例如，到本世紀(jì)末，大多數(shù)水產(chǎn)飼料將不再使用餌料魚(yú)，飼料公司將使用甲烷氧化菌57、昆蟲(chóng)58、海藻59和其他原料來(lái)生產(chǎn)高蛋白飼料（世界經(jīng)濟(jì)論壇，2017年）。與天然物種相比，轉(zhuǎn)基因魚(yú)的生存能力更強(qiáng)，可以適應(yīng)更惡劣的環(huán)境，并且可以更高效地將飼料轉(zhuǎn)化為肌肉，從而減少生產(chǎn)產(chǎn)品需要的飼料量。這些影響可能提高我們利用除了改進(jìn)魚(yú)類(lèi)在海洋中的生長(zhǎng)方式之外，我們對(duì)食物生產(chǎn)的看法也在發(fā)生了整體性變化。運(yùn)用細(xì)胞農(nóng)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)的養(yǎng)殖魚(yú)肉正在經(jīng)歷快速轉(zhuǎn)型，這可能會(huì)對(duì)當(dāng)前以動(dòng)物為基礎(chǔ)的食物系統(tǒng)造成顛覆性影響。養(yǎng)殖魚(yú)肉是利用組織工程學(xué)技術(shù)生產(chǎn)可食用的確定了體外肌肉蛋白生產(chǎn)系統(tǒng)的可行性，目的是為前往火星的太空旅行者提供營(yíng)養(yǎng)，胎牛血清（FBS）作為肌肉生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)溶液的組成成分來(lái)培育鯽魚(yú)（常見(jiàn)金魚(yú)）魚(yú)實(shí)驗(yàn)室培育牛肉的可行性60。這標(biāo)志著使用細(xì)胞農(nóng)業(yè)技術(shù)培育肉制品技術(shù)發(fā)展浪61生產(chǎn)了人造牛排片，盡管它現(xiàn)在已專(zhuān)注于生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室58/partnership-brings-sustainable-insect-based-protein-to-aquaculture-f59https://www.globa60/lifeandstyle/2017/sep/20/lab-grown-meat-fish-feed-the-world-frank61http://www.modernmead年推出了實(shí)驗(yàn)室培育炸雞和法式香橙脆皮鴨胸。直育海產(chǎn)品的公司。在那之后，包括FinlessFood公司相繼成立。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，消費(fèi)者將能夠在野生、養(yǎng)殖和實(shí)驗(yàn)室培育魚(yú)肉之間進(jìn)62http://www.memphism63https://finlessfoo64https://www.bluena65http://seafutureb對(duì)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域面對(duì)的廣泛全球海洋挑戰(zhàn)。本節(jié)將概述這些活動(dòng)，并著重強(qiáng)調(diào)與海洋漁業(yè)管理直接或間接的相關(guān)挑戰(zhàn)。這些活動(dòng)包括在水上安裝攝像機(jī)或其他傳感器等技術(shù)裝置來(lái)采集數(shù)據(jù)，以及利用衛(wèi)星監(jiān)控非法捕撈行為的區(qū)域性活動(dòng)，簡(jiǎn)化和現(xiàn)代化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的全球性活動(dòng)。本節(jié)介紹了眾多應(yīng)用和具體項(xiàng)目，而水上活動(dòng)生態(tài)體系仍在不斷發(fā)展，本報(bào)告無(wú)法囊括所有相關(guān)水上活動(dòng)。我們的目標(biāo)是借用具體活動(dòng)來(lái)闡明這一實(shí)踐生態(tài)體系的性質(zhì)和范圍。本報(bào)告中提及任何商業(yè)產(chǎn)品并不代表其得到我們的本報(bào)告確定了作為本節(jié)焦點(diǎn)的六組挑戰(zhàn)，以及漁業(yè)如何應(yīng)用各種技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。這六組挑戰(zhàn)是：漁獲量和捕撈努力量核算、漁業(yè)合規(guī)監(jiān)測(cè)、種群豐度和生產(chǎn)力估算、提升供應(yīng)鏈透明度、生態(tài)系統(tǒng)健康狀況監(jiān)測(cè)、通過(guò)數(shù)據(jù)集全球大部分漁業(yè)收集的漁獲數(shù)據(jù)可靠性不足，無(wú)法支持準(zhǔn)確的漁獲量核算，或者數(shù)據(jù)詳細(xì)程度不足，無(wú)法支持決策。漁獲數(shù)據(jù)是漁業(yè)管理的基本要素——是種群資源評(píng)估和生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)，以及實(shí)施各類(lèi)管理工具（例如，個(gè)體捕撈配額和總允許漁獲量）的必要要素。漁獲量和漁獲物組成數(shù)據(jù)對(duì)于準(zhǔn)確的漁獲量核算必不可少。漁獲記錄還應(yīng)包括時(shí)間和位置數(shù)據(jù)，并且在理想情況下與捕撈努力量的測(cè)量值掛鉤。漁獲量和捕撈努力量數(shù)據(jù)通常是在漁船上或者在交付點(diǎn)收集的，并且通常采用紙質(zhì)報(bào)告方法，例如漁民日志或觀察員/監(jiān)察員記錄。這些方法存進(jìn)，日志等自行報(bào)告數(shù)據(jù)可能存在虛假記載；如果未能及時(shí)將紙質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可使用的數(shù)字格式，紙質(zhì)數(shù)據(jù)采集方法可能產(chǎn)生信息“孤島”。而雇傭人力來(lái)收集漁獲信息往往會(huì)極大限制監(jiān)控工作。數(shù)字技術(shù)正在幫助我們解決更高，更不易出現(xiàn)濕氣凝結(jié)和其他圖像質(zhì)量問(wèn)題。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器容量有所增加，物理尺件解決方案正在縮短數(shù)據(jù)處理時(shí)間，同時(shí)提高數(shù)據(jù)精度。加深漁民對(duì)其責(zé)任的認(rèn)識(shí)，完整的近實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可直接用于漁業(yè)管理過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須在集成電子監(jiān)控和報(bào)告系統(tǒng)中自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理等各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)配置人工智能賦能系統(tǒng)在“邊緣”運(yùn)行。盡管在整合電子監(jiān)控和電子報(bào)告方面正在取得快速進(jìn)展，目前在以下三個(gè)重要領(lǐng)域，人力投入仍然必不可少：生成主要數(shù)據(jù)記錄、視頻審查和數(shù)據(jù)傳輸。主要數(shù)據(jù)記錄第一個(gè)領(lǐng)域與以下觀念有關(guān)：漁民輸入的數(shù)據(jù)（例如，捕撈的漁獲物重量、丟棄的魚(yú)種數(shù)量、收網(wǎng)時(shí)間和地點(diǎn)）將生成主要數(shù)據(jù)記錄，電子監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)則將用于審查漁民輸入的數(shù)據(jù)。在未來(lái)，所有電子監(jiān)控系統(tǒng)都將足夠先進(jìn)和可靠，可以提供主要數(shù)據(jù)視頻審查第二個(gè)領(lǐng)域是，由數(shù)據(jù)審查員人工審查攝像機(jī)圖像，以估算漁獲量、漁獲物組成和體長(zhǎng)組成。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的最新進(jìn)展推動(dòng)了自動(dòng)圖像識(shí)別和處理方法的迅速改進(jìn)，從而減少了對(duì)人力投入的需求。這些技術(shù)也被應(yīng)用于其他經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，協(xié)助推動(dòng)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的快速發(fā)展，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)和家庭監(jiān)護(hù)系統(tǒng)領(lǐng)域。圖像識(shí)別算獎(jiǎng)勵(lì)，鼓勵(lì)他們開(kāi)發(fā)相關(guān)軟件，這也鼓勵(lì)了這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）的fish.ai68等倡議則使用戶(hù)能夠免費(fèi)訪問(wèn)龐大的標(biāo)記圖像庫(kù)為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的電子監(jiān)控需求，規(guī)模較小但不斷增長(zhǎng)的私營(yíng)電子監(jiān)控行業(yè)也正在實(shí)Monitoring69和Satlink70開(kāi)創(chuàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)衛(wèi)星傳輸，新英格蘭漁業(yè)監(jiān)測(cè)71致力于運(yùn)用人工智由政府支持的電子監(jiān)控研發(fā)工作是關(guān)鍵。例如，美國(guó)國(guó)家魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物基金會(huì)（NFWF）的電子監(jiān)控和報(bào)告贈(zèng)款計(jì)劃72等外部贈(zèng)款計(jì)劃對(duì)電子監(jiān)控創(chuàng)新項(xiàng)目73等國(guó)家項(xiàng)目做出補(bǔ)充。電子監(jiān)控創(chuàng)新項(xiàng)目是NOAA阿拉斯加漁業(yè)科學(xué)中心（AFSC）和華盛頓大學(xué)（UW）的合作項(xiàng)目。在這個(gè)項(xiàng)目中，阿拉斯加漁業(yè)科學(xué)中心的研究人員與漁民合作設(shè)計(jì)實(shí)體基礎(chǔ)設(shè)施（例如，將漁獲物匯集至攝像機(jī)視野內(nèi)的滑槽），并制定漁獲物處理協(xié)議，以便為視頻審查提供標(biāo)準(zhǔn)化原始數(shù)據(jù)流。然后使用由華盛頓大學(xué)電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系開(kāi)發(fā)的基于人工智能的視頻識(shí)別軟件來(lái)分析這些標(biāo)準(zhǔn)化視頻數(shù)據(jù)流7這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展包括自動(dòng)收集漁獲物的準(zhǔn)確（絕對(duì)誤差<2%）體長(zhǎng)組成數(shù)據(jù)，在二維圖像中，魚(yú)體通常是彎曲的，因此這項(xiàng)任務(wù)非常復(fù)雜。這一研究領(lǐng)域?qū)τ诤?jiǎn)化未66/competitions/48/identify-fish-cha67https://fishackath69https://integratedmonitori70https://www.satlink.co71https://www.nemarinemonitori72/programs/fisheries-innovation-fund/electronic-monitoring-and-reporting-grant-prog73/feature-story/developing-machine-vision-collect-more-timely-fisherie74為了生成自動(dòng)導(dǎo)出的體長(zhǎng)和魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成數(shù)據(jù)，未來(lái)必須加大漁獲物處理過(guò)程和算法開(kāi)發(fā)力度，這項(xiàng)技術(shù)還需幾年時(shí)間才能發(fā)展成熟。盡管在過(guò)去幾十年里，研究人員以自動(dòng)化魚(yú)種識(shí)別為課題開(kāi)展了大量研究，但目前尚無(wú)監(jiān)管機(jī)構(gòu)在漁業(yè)中實(shí)際部署自動(dòng)識(shí)別不同類(lèi)型的捕撈活動(dòng)，例如拋棄漁獲物（私人通信，MarkHager）。這些進(jìn)步有助于提高視頻審查的效率（這是電子監(jiān)控項(xiàng)目總成本的關(guān)鍵組成部分；Sylvia、關(guān)視頻片段，因此這些技術(shù)的進(jìn)步也掌握著視頻數(shù)據(jù)高效無(wú)線傳輸?shù)年P(guān)鍵。據(jù)我們所知，目前已有一種已經(jīng)實(shí)施并且受到監(jiān)管的電子監(jiān)控視頻審查自動(dòng)動(dòng)作識(shí)別協(xié)議（私數(shù)據(jù)傳輸?shù)谌齻€(gè)領(lǐng)域是，目前電子監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的主要傳輸方式是手動(dòng)將拆卸硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，并將其交付至漁業(yè)管理機(jī)構(gòu)。隨著數(shù)據(jù)連通性提高，這一步驟終將變得多余，這意味著許多漁船每次出海都會(huì)持續(xù)幾個(gè)月，很難獲得郵寄服務(wù)，因此無(wú)線傳輸電子監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)是在全球所有工業(yè)漁業(yè)擴(kuò)展電子監(jiān)控應(yīng)用的關(guān)鍵要素之一。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸還可以增強(qiáng)漁業(yè)管理迅速適應(yīng)不斷變化的條件的潛力（但是，這也需要管理結(jié)構(gòu)足夠靈活，以響應(yīng)新的數(shù)據(jù)流），因此也對(duì)氣候變化背景下的漁業(yè)管理具有重要意義。目前已有多個(gè)76https://pt.chrdta.更強(qiáng)大的視頻壓縮技術(shù)和采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法的視頻解析技術(shù)有望大幅降低成本，使項(xiàng)目前已有一些試驗(yàn)項(xiàng)目正在推進(jìn)中77。小型衛(wèi)星星座群的發(fā)射使得衛(wèi)星傳輸基于攝像機(jī)的電子監(jiān)控目前主要應(yīng)用于發(fā)達(dá)國(guó)家的中大規(guī)模商業(yè)漁業(yè)，在小規(guī)模漁業(yè)中的應(yīng)用屈指可數(shù)。SaltwaterInc.78等公司已開(kāi)發(fā)出可以利用太陽(yáng)能或電池供電的小型基于攝像機(jī)的電子監(jiān)控系統(tǒng)，大自然保護(hù)協(xié)會(huì)的FishFace79項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)能夠利用攝像機(jī)圖像自動(dòng)識(shí)別魚(yú)類(lèi)種類(lèi)的算法，從而使基于智能手機(jī)的電子監(jiān)控系統(tǒng)能夠應(yīng)用于小規(guī)模漁業(yè)。然而，在管理機(jī)構(gòu)運(yùn)作良好，并且在漁業(yè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中存在對(duì)電子監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流需求的情況下，電子監(jiān)控系統(tǒng)才有意義。小規(guī)模漁業(yè)，尤其是在發(fā)展中國(guó)家，通常并沒(méi)有適當(dāng)?shù)墓芾砹鞒虂?lái)使用電子監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。重點(diǎn)關(guān)注收集漁業(yè)信息之價(jià)值的機(jī)對(duì)購(gòu)置、維護(hù)和運(yùn)行漁船監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（VMS）或自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）系統(tǒng)的資源Gergel和Vincent（2017年）展示了如何利用參與式制圖（利用利益相關(guān)者的知提出了一種估算小規(guī)模漁業(yè)捕撈努力量的空間方法，這種方法基于兩項(xiàng)相對(duì)容易獲取的變量：社區(qū)中的漁船數(shù)量以及當(dāng)?shù)匮睾Ｈ丝?。他們的研究表明，他們的方法可以?zhǔn)電子報(bào)告（ER）是指由漁民輸入或者在漁船上自動(dòng)收集漁獲量和捕撈活動(dòng)數(shù)據(jù)，以數(shù)字形式傳輸給管理機(jī)構(gòu)，這種報(bào)告方式在工業(yè)化漁業(yè)和小規(guī)模漁業(yè)越來(lái)越普遍。技術(shù)有望減少轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤，并且能夠使管理者迅速訪問(wèn)相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，目前中西部太平洋漁業(yè)委員會(huì)（WCPFC）成員國(guó)收集的所有觀察員數(shù)據(jù)都以電子方式傳輸給管理者捕撈努力量，并生成評(píng)估漁業(yè)資源所需的數(shù)據(jù)。這一領(lǐng)域的近期進(jìn)展包括使用蜂窩網(wǎng)77https://www.snapi78https://www.saltwateri79.au/what-we-do/our-priorities/oceans/ocean-stories/fish絡(luò)將漁船上的數(shù)據(jù)傳輸給管理者80。馬爾代夫鰹魚(yú)漁業(yè)使用一個(gè)線上工具將許捕撈配額和上岸量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)。這個(gè)線上漁業(yè)信息系統(tǒng)工具81，全向廣播，確保其他船只、地基接收器和衛(wèi)星能夠接收到這些信號(hào)。歐盟近日頒布法撈行為。他們開(kāi)發(fā)的新方法屬于隱馬爾可夫模型（HMM可及時(shí)解釋捕撈作業(yè)之間的自相關(guān)性。顯而易見(jiàn)的是，計(jì)算方法的進(jìn)步以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的改進(jìn)應(yīng)用將新電子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)顯著成本節(jié)約，即使是對(duì)于小規(guī)模漁業(yè)而言。智能手機(jī)的普及使得各式各樣的應(yīng)用能夠取代傳統(tǒng)紙質(zhì)日志，提高數(shù)據(jù)處理過(guò)程的效率，并擴(kuò)大電子報(bào)告在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用。美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)近期在印尼遠(yuǎn)海梭子蟹漁業(yè)開(kāi)展的工作展示了智面的另一個(gè)示例是Abalobi83，這是一個(gè)小規(guī)模漁業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)，協(xié)助南非的小規(guī)模漁民推動(dòng)數(shù)據(jù)采集，然后將這些數(shù)據(jù)集成至市場(chǎng)和天氣門(mén)戶(hù)等信息和資源網(wǎng)絡(luò)。漁民可在智能手機(jī)應(yīng)用程序的用戶(hù)界面記錄他們的漁獲量，并使用應(yīng)用程序提供的分用程序在報(bào)告美國(guó)特定魚(yú)種漁獲率方面的準(zhǔn)確性，他們發(fā)現(xiàn)，在校正自行報(bào)告偏差后，這類(lèi)應(yīng)用程序能夠在傳統(tǒng)方法力所不及的情況下生成可靠數(shù)據(jù)。近期，斯里蘭卡的一內(nèi)部存儲(chǔ)器和統(tǒng)一碼兼容性將漁民的手機(jī)轉(zhuǎn)換為一個(gè)VMS系統(tǒng)（Nyanananda，201780/southeast/commercial-fishing/electronic-logbook-gulf-mexico-shrimp81/what-we-do/projects/fisheries-informatio82/oceans/these-six-pilot-projects-are-making-fishing-more-sust這些進(jìn)展表明，使用智能手機(jī)應(yīng)用程序和其他低成本電子技術(shù)能夠協(xié)助小規(guī)模漁業(yè)以具有成本效益的方式采集數(shù)據(jù)。但是，在這一方面面臨的一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是，如何構(gòu)建能夠收集、分析和可視化小規(guī)模漁業(yè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。這些系統(tǒng)可以減少數(shù)據(jù)使用面臨的障礙，從而增加數(shù)據(jù)需求，但必須確保系統(tǒng)成本低廉、易于使用并且易于源數(shù)字應(yīng)用程序，可實(shí)現(xiàn)對(duì)小規(guī)模漁業(yè)漁獲量和捕撈努力量數(shù)據(jù)的管理、分析和可視3.1.3估算漁獲量和捕撈努力量的遙感技術(shù)衛(wèi)星成像和傳感器技術(shù)正在迅速改進(jìn)，在漁業(yè)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。許多漁民在夜間捕魚(yú)，并使用強(qiáng)光來(lái)吸引魷魚(yú)和其他魚(yú)種。使用可見(jiàn)光紅外成像輻射儀套件（VIIRS84）等快速改進(jìn)的傳感器可以在太空中檢測(cè)到這些光線，并且可以用于估算捕撈努力量。通過(guò)采用機(jī)器學(xué)習(xí)和圖像識(shí)別技術(shù)，衛(wèi)星攝像機(jī)圖像也可用于估算捕撈努阿拉伯灣六個(gè)國(guó)家的潮間魚(yú)梁數(shù)量，并表示根據(jù)其估算，實(shí)際漁獲量可能比報(bào)告的官3.1.4岸基攝像機(jī)衛(wèi)星成像技術(shù)在量化捕撈努力量方面的應(yīng)用正在迅速增加，與此同時(shí)，使用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)澳大利亞的人工魚(yú)礁，以估算捕撈努力量的時(shí)間演變，而Lancaster等漁船對(duì)海岸石斑魚(yú)保育區(qū)規(guī)定的遵守情況。2009年以來(lái)，俄勒岡州休閑漁船調(diào)查一直使用視頻船舶計(jì)數(shù)方法來(lái)量化俄勒岡州大部分重要港口的捕撈努力量（Edwards和Schindler，2017年）。最近，俄勒岡州魚(yú)類(lèi)和野生動(dòng)物部一直在與美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)的智能船舶倡議（SBI）85合作，聯(lián)手開(kāi)發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)提升監(jiān)測(cè)過(guò)程的效率。這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為“SmartPass（智能通行）?,采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和識(shí)別通過(guò)特定地理84/eog/viirs/download_dnb_co85/oceans/sma3.2合規(guī)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)捕撈活動(dòng)的能力對(duì)于有效執(zhí)行漁業(yè)法規(guī)至關(guān)重要。杜絕非法捕撈行為可以增強(qiáng)漁業(yè)資源評(píng)估指標(biāo)的置信度，可以提高合法捕撈的收入，并且有助于推廣良好管理實(shí)踐。世界漁業(yè)存在的奴工和契約勞工問(wèn)題也受到越來(lái)越多的關(guān)注86，而監(jiān)控對(duì)于解決這一重要問(wèn)題至關(guān)重要。許可和注冊(cè)系統(tǒng)以及船舶識(shí)別系統(tǒng)是有效合規(guī)監(jiān)測(cè)的重要組成部分，漁業(yè)有效監(jiān)控面臨的最大挑戰(zhàn)是海洋浩瀚無(wú)垠，而漁業(yè)實(shí)施和執(zhí)行基于船舶管理機(jī)構(gòu)正在利用新的基于船舶的數(shù)字技術(shù)，以及最重要的，利用將在未來(lái)十年內(nèi)陸續(xù)發(fā)射的小型衛(wèi)星星座群來(lái)克服這些挑戰(zhàn)。提高衛(wèi)星在世界海洋的覆蓋面積將改善海洋領(lǐng)域的通信，并改善向漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視（MCS）機(jī)構(gòu)提供的合成孔徑雷達(dá)圖全球正在加強(qiáng)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，嚴(yán)厲打擊非法捕撈行為。國(guó)際漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)是由負(fù)責(zé)漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視工作的人員組成的自愿網(wǎng)絡(luò)，成員包括區(qū)域漁業(yè)管理組織（RFMO）的代表和漁業(yè)管理者，旨在促進(jìn)和方便成員協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而提高漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視活動(dòng)的效率和有效性87。漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視機(jī)構(gòu)還與港口管理小規(guī)模漁船跟蹤裝置。這些裝置大部分都是采用太陽(yáng)能供能的，而且安裝簡(jiǎn)便，僅需用螺栓將其固定至船體便可。其中一些裝置使用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）蜂窩網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸位置數(shù)據(jù)，另一些裝置則使用衛(wèi)星來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。例如，Pelag為個(gè)體漁業(yè)設(shè)計(jì)的漁船跟蹤系統(tǒng)。Pelagic系統(tǒng)并不依賴(lài)價(jià)格昂貴的衛(wèi)星系統(tǒng)，而是包含一個(gè)由太陽(yáng)能供能的小型硬件盒，可安裝在小型漁船上，安裝過(guò)程非常簡(jiǎn)便。一旦漁船進(jìn)入手機(jī)信號(hào)塔范圍內(nèi)，捕撈位置和時(shí)間以及使用的漁具類(lèi)型等數(shù)據(jù)將自動(dòng)傳輸至服務(wù)器。這個(gè)整體系統(tǒng)可以測(cè)繪并測(cè)量捕撈努力量，以協(xié)助管理者實(shí)施基于區(qū)域和基于權(quán)利的漁業(yè)管理，并且能夠監(jiān)測(cè)非法捕撈行為。在過(guò)去十年里，其他多家公司也已開(kāi)始提供由太陽(yáng)能供能的類(lèi)似跟蹤裝置。一些裝置整合了藍(lán)牙連接，從而能夠?qū)⑵?6/global/topics/forced-labour/policy-areas/fisheries/lang--en/i88https://www.pelagi他漁船的傳感器數(shù)據(jù)集成至系統(tǒng)中89。其他入禁航區(qū)的漁船，并檢測(cè)與非法轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)業(yè)管理機(jī)構(gòu)警示可疑活動(dòng)的平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)能夠近乎實(shí)時(shí)地合成多個(gè)數(shù)據(jù)流，以提供可執(zhí)行的執(zhí)法建議。雖然這一系統(tǒng)可以非常有效地標(biāo)記潛在違法行為，但它非常依賴(lài)與管理機(jī)構(gòu)的密切協(xié)調(diào)。OceanMind目前已與一些連鎖超市開(kāi)展合作，幫助提高超市供應(yīng)鏈的問(wèn)責(zé)制和透明度92。另一個(gè)技術(shù)平臺(tái)全球漁業(yè)觀察（GFW）93是SkyTruth94、Oceana95和谷歌攜手推出的伙伴關(guān)系平臺(tái)。全球漁業(yè)觀察匯合來(lái)自全球漁船的AIS和行為。任何可以連接互聯(lián)網(wǎng)的人都可以查看全球漁業(yè)觀察平臺(tái)上的信息（主要是匿名信息）。印尼、巴拿馬和智利宣布將國(guó)內(nèi)VMS數(shù)據(jù)共享至全球漁業(yè)觀察平臺(tái)，這是各3.2.2促進(jìn)漁業(yè)監(jiān)測(cè)、控制和監(jiān)視的遠(yuǎn)程跟蹤技術(shù)船可能并未裝備跟蹤裝置。在這些情況下必須進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。漁船遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)包括91https://www.oceanmind.g92/on-the-issues/2019/06/06/ocean-mind-illegal-fishin93https://globalfishingwatc96https://globalfish安裝在漁場(chǎng)附近，可用于監(jiān)視海洋保護(hù)區(qū)（MPA）、禁漁區(qū)和基于漁業(yè)水域使用權(quán)的海洋漁業(yè)管理（TURF）。無(wú)人飛行器在保育和非軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了諸多進(jìn)展。例如，塞舌爾目前正在開(kāi)發(fā)FishGuard98項(xiàng)目，投入的遠(yuǎn)程固定翼無(wú)人機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)廣闊專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)（EEZ）中的非法捕撈行為99。伯利茲在更遙遠(yuǎn)的太空，研究人員也探索了如何利用遙感技術(shù)來(lái)鑒別非法捕撈行為。例以查明印尼阿拉弗拉海（ArafuraSea）中的非法捕撈范圍。這一方面另一個(gè)示例是KaragatanPatrol101，這是一個(gè)利用可見(jiàn)光紅外成像輻射儀套件（VIIRS）跟蹤船舶的在則意味著發(fā)生非法捕撈行為102。由挪威政府合資擁有康斯貝格衛(wèi)星服務(wù)公司50,000次。這些衛(wèi)星提供的圖像已用于監(jiān)測(cè)污染、漁船活動(dòng)、冰川運(yùn)動(dòng)和濫砍濫伐行供Skytruth和其他致力于打擊IUU捕撈行為的公司使用。Hawkeye360105和UnseenLabs106也于近期發(fā)射了“小型衛(wèi)星”星座群來(lái)提供射頻監(jiān)測(cè)服務(wù)，至少有部分衛(wèi)星光學(xué)遙感數(shù)據(jù)持續(xù)增加，射頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的價(jià)格將迅速降低，并且更容易獲取。之前，衛(wèi)星光學(xué)遙感數(shù)據(jù)的價(jià)格過(guò)高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，但自從歐盟發(fā)射提供免費(fèi)、完整和開(kāi)聲學(xué)傳感器相對(duì)比較便宜，可部署在各種平臺(tái)上，因此在海洋監(jiān)測(cè)領(lǐng)域具有廣闊潛力。在一些情況下，漁船發(fā)出的聲學(xué)信號(hào)可以用于識(shí)別船舶類(lèi)別甚至確定具體漁船。如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含超過(guò)兩臺(tái)水聽(tīng)器，則可以通過(guò)三角定位法確定漁船的準(zhǔn)確位置，并97/oceans/overfishing/marine-monitor/98https://www.grida.no/activi99/news/environment-sustainability/drones-fisheries-enforcement-potentremains-untapped-even-as-projects-advance100/2019/08/water-landing-drones-routinely-fly-bvlos-missions-over-maragainst-illegal-fishing-and-pro-biodivers102/2020/06/lockdown-allowed-illegal-fishing-to-spike-in-philippines-sa107/web/sentinel/sent確定漁船的速度和方向。因此，聲學(xué)傳感器適合用于海洋保護(hù)區(qū)或以社區(qū)為基礎(chǔ)的然LoggerheadInstruments108和OceanInstruments109等多家公司都在制造用于聲學(xué)監(jiān)測(cè)的無(wú)源聲頻信號(hào)陷波器，捕撈努力量（例如，漁船進(jìn)入保護(hù)區(qū)）監(jiān)測(cè)工作目前仍處于初110正在開(kāi)發(fā)用于基于社區(qū)的聲學(xué)監(jiān)測(cè)的開(kāi)源系統(tǒng)，澳大利亞也正在3.3魚(yú)類(lèi)資源豐度和生產(chǎn)力估算改進(jìn)魚(yú)類(lèi)資源豐度和生產(chǎn)力估算可以增強(qiáng)對(duì)漁業(yè)管理法規(guī)（例如，總允許捕撈量）實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)的能力的信心，并且可以提高漁業(yè)的長(zhǎng)期收益。但是，目前許多漁業(yè)并沒(méi)有充足的資源來(lái)收集漁業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)（捕撈作業(yè)過(guò)程中收集的數(shù)據(jù)），更別提開(kāi)展獨(dú)立漁業(yè)調(diào)查需要的數(shù)據(jù)——獨(dú)立漁業(yè)調(diào)查通常需要更高水平的科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以及大量財(cái)政資源支持。魚(yú)類(lèi)資源豐度估算是漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)點(diǎn)（例如，捕撈限制）的主要輸入，但目前仍然只能使用單位捕撈努力量漁獲量（CPUE）數(shù)據(jù)和獨(dú)立漁業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。技術(shù)進(jìn)步正在改進(jìn)漁獲數(shù)據(jù)的收集方式，并降低資源豐度調(diào)查的成本。魚(yú)類(lèi)種群生產(chǎn)力估算目前采用的是種群數(shù)量模型，該模型需要輸入以下數(shù)據(jù)：特定魚(yú)齡或體長(zhǎng)的存活率、魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)速率、與種群規(guī)模有關(guān)的資源補(bǔ)充量以及其他參數(shù)數(shù)據(jù)。不論采用何種工具，這些類(lèi)型的數(shù)據(jù)的獲取難度可能高于數(shù)據(jù)的豐富度。然而，小型遙控潛水器（ROV）和自主航行器等購(gòu)置和運(yùn)行成本低廉的技術(shù)可以利用激光、魚(yú)類(lèi)自動(dòng)識(shí)別、測(cè)量和計(jì)數(shù)軟件來(lái)收集更多體長(zhǎng)組合數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)隨后可用于估算捕撈109http://www.ocean在豐度和生產(chǎn)力數(shù)據(jù)采集技術(shù)取得進(jìn)步的同時(shí)，整理、分析和可視化這些數(shù)據(jù)的必要工具也取得了顯著進(jìn)步。例如，目前正在加快開(kāi)發(fā)顯示漁業(yè)績(jī)效指標(biāo)（例如單位捕撈努力量漁獲量）隨時(shí)間和空間發(fā)生的變化的儀表板。OLSPS111、WoodsHole集團(tuán)也取得了進(jìn)步，可用于將音頻和視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)于漁業(yè)健康的直觀洞見(jiàn)。越來(lái)越多用攝像機(jī)采集底棲魚(yú)種影像，并推出了OceanEYES114倡議來(lái)鼓勵(lì)公民科學(xué)家志愿協(xié)助常規(guī)遙控潛水器（ROV）的購(gòu)置和運(yùn)行成本（需要具備強(qiáng)大供電能力的大型船舶） 效益的方式來(lái)收集圖像和傳感器中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而估算魚(yú)群密度、魚(yú)類(lèi)種群組成和體長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。BATFish是一種扁平的水動(dòng)力拖曳式航行器，可開(kāi)展具有成本效益的廣域視覺(jué)（TUV）系統(tǒng)外，目前正在開(kāi)發(fā)的其他技術(shù)包括誘餌式遠(yuǎn)程水下視頻（BRUV）系統(tǒng)，114/feature-story/citizen-scientists-help-count-deep-7-bot115|40使用誘餌將魚(yú)吸引至攝像機(jī)視野內(nèi)；自主運(yùn)行的遠(yuǎn)程水下視頻（RUV）系統(tǒng)；由潛水員操作的潛水員操作視頻（DOV）系統(tǒng)；立體視頻技術(shù)，利用設(shè)置在不同角度的兩臺(tái)寸越來(lái)越小，成本越來(lái)越低，可采集分辨率更高的圖像，使用尺寸更小、更強(qiáng)大的電池，信息存儲(chǔ)能力也越來(lái)越強(qiáng)。這些技術(shù)可用于估算魚(yú)類(lèi)種群生物量和魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成，同時(shí)與傳統(tǒng)方法相比，可以顯著降低魚(yú)類(lèi)死亡率，并且能夠采集其他信息，包括關(guān)于NOAA的研究人員開(kāi)發(fā)了CamTrawl116立體攝端）附近。拖網(wǎng)將魚(yú)群匯集在一起，并將它們輸送至攝像機(jī)視野內(nèi)，在攝像機(jī)記錄魚(yú)群后安全釋放魚(yú)群。然后，科學(xué)家使用一種算法來(lái)鑒別魚(yú)種，并估算漁獲物體長(zhǎng)，這搭載在不同水下航行器上的攝像機(jī)拍攝的圖像。伍茲霍爾海洋研究所的研究人員與新英格蘭漁業(yè)科學(xué)中心合作開(kāi)發(fā)了一種算法，快速并且足夠準(zhǔn)確地檢測(cè)海扇貝（檢測(cè)率生動(dòng)物部使用搭載立體攝像頭的遙控潛水器來(lái)測(cè)量傳統(tǒng)拖網(wǎng)評(píng)估工具無(wú)法進(jìn)入的棲息地中的石斑魚(yú)魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成、豐度和體長(zhǎng)119。美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家則使用C-BASS（基于攝像機(jī)的評(píng)估調(diào)查系統(tǒng)）120，一種裝備立體攝像機(jī)的拖曳式攝像機(jī)系統(tǒng)，在墨西哥灣開(kāi)展棲息地評(píng)估，近期還在評(píng)估調(diào)查中使用C-BASS系統(tǒng)協(xié)助對(duì)紅鯛魚(yú)進(jìn)行盡管研究人員可以訪問(wèn)大量、并且仍在不斷增加的高質(zhì)量視頻和其他圖像，使用現(xiàn)有人工技術(shù)來(lái)分析這些數(shù)據(jù)是一項(xiàng)極為繁重的任務(wù)。技術(shù)型平臺(tái)的快速發(fā)展使攝像機(jī)成像能夠用于棲息地評(píng)估和種群評(píng)估，盡管圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)仍然比較落后自動(dòng)化分析過(guò)程。目前已開(kāi)發(fā)出多個(gè)具有前景的圖像分析算法。例如，華盛頓大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程121正在引領(lǐng)一個(gè)項(xiàng)目，使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)自動(dòng)識(shí)別來(lái)自遙控潛水器的圖像。目前，這一技術(shù)仍然存在各種各樣的問(wèn)題，尤其是高誤檢率問(wèn)題，但是這些問(wèn)題可以通過(guò)跨幀運(yùn)動(dòng)提取和其他技術(shù)進(jìn)步來(lái)克服。Fish4Knowledge項(xiàng)目122旨在通過(guò)與116/aiasi/117https://www.st.nmfs.noaa.g119https://www.dfw.state.or.us/MRP/fisher120/scamp/about/visual-surve122|41公眾合作，開(kāi)發(fā)能夠有效從視頻圖像中有效提取信息的算法來(lái)自動(dòng)識(shí)別和注釋視頻圖像，并自動(dòng)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。研究人員使用水下實(shí)時(shí)視頻作為試驗(yàn)臺(tái)，并開(kāi)發(fā)了一款在線游戲，來(lái)鼓勵(lì)用戶(hù)選擇和鑒別魚(yú)種，以收集大量帶注釋的圖像來(lái)測(cè)試分析技術(shù)。游戲收集了由用戶(hù)提供的大量高質(zhì)量注釋。為了讓更多人能夠利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法開(kāi)發(fā)，Kitware123聯(lián)手NOAA科學(xué)家，共同開(kāi)發(fā)海洋環(huán)境視頻和圖像分析（VIAME）124開(kāi)源軟件平臺(tái)，以促進(jìn)開(kāi)發(fā)水下圖像分析計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，Tidal125開(kāi)發(fā)了一個(gè)面向漁民的水下攝像機(jī)系統(tǒng)，可探測(cè)和解釋肉眼不可見(jiàn)的魚(yú)類(lèi)行為126。商業(yè)利益除了視頻和攝像機(jī)成像之外，有源（聲吶）和無(wú)源（基于水聽(tīng)器）聲學(xué)方法也被廣泛應(yīng)用于漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。例如，無(wú)源聲學(xué)技術(shù)近期已被用于提高虎蝦飼養(yǎng)效率和太平洋無(wú)須鱈聲學(xué)拖網(wǎng)調(diào)查中評(píng)估太平洋無(wú)須鱈的豐度127。提高價(jià)格低廉的聲學(xué)技 術(shù)的采用范圍似乎是可行之舉。聲學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及其擴(kuò)大應(yīng)用可以繼續(xù)為漁業(yè)管理者帶來(lái)效益。例如，用于水體成像的寬帶反向散射技術(shù)是在窄帶回聲測(cè)深儀基礎(chǔ)上進(jìn)行近期已開(kāi)始制定結(jié)合聲學(xué)調(diào)查和底層拖網(wǎng)調(diào)查的協(xié)議，以確保采樣工作涵蓋調(diào)查魚(yú)種123/kitware-and-noaa-host-viame-software-integration-and-trai125pany/126https://9/2020/03/01/alphabet127/west-coast/science-data/joint-us-canada-integrated-ecosystemaacoustic-trawl-survey#|42集和傳輸（利用衛(wèi)星、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或?qū)拵В?shù)據(jù)，理想條件下的續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一年。源評(píng)估調(diào)查的愿景，并認(rèn)為滑翔機(jī)“艦隊(duì)”可開(kāi)展美國(guó)西海岸無(wú)須鱈漁業(yè)評(píng)估，且需要的時(shí)間僅為當(dāng)前評(píng)估時(shí)間的八分之一，成本也將大幅降低。阿拉斯加漁業(yè)科學(xué)中心近用洋流能量在海洋中“滑翔”（與傳統(tǒng)滑翔飛行器的原理類(lèi)似），并定期浮出水面，利用衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)。滑翔機(jī)自帶動(dòng)力，可在預(yù)編程的調(diào)查軌道上運(yùn)行數(shù)周。滑翔機(jī)上裝備了無(wú)源聲學(xué)接收器，以“聆聽(tīng)”聚集產(chǎn)卵的魚(yú)群發(fā)出的聲音，一些魚(yú)種在聚集產(chǎn)卵時(shí)會(huì)發(fā)出特殊的聲音131。這項(xiàng)技術(shù)目前已在西北大西洋和加勒比海一些地區(qū)得到應(yīng)用132。聲學(xué)遙測(cè)技術(shù)采用聲學(xué)信號(hào)發(fā)射器標(biāo)記魚(yú)群中的個(gè)體，并跟蹤它們的遷移活動(dòng)，測(cè)技術(shù)來(lái)探測(cè)北海大西洋鱈魚(yú)（Gadusmorhua）的季節(jié)性洄游行為。雖然這類(lèi)信息對(duì)漁業(yè)資源評(píng)估具有明顯價(jià)值，它們也可以用于實(shí)施基于空間和時(shí)間的捕撈配額或其他128/platform/129/feature-story/ocean-going-robots-effective-sur130http://www.teledynemarine.co131/facts/oce132/okeanos/explorations/ex1502/|43以識(shí)別宏觀生物（無(wú)論死活）掉落至周邊環(huán)境的遺傳物質(zhì)。一項(xiàng)可用于估算魚(yú)類(lèi)資源豐度的具有前景的技術(shù)涉及使用從海水中采集的環(huán)境DNA成的指標(biāo)，研究人員近期才開(kāi)始了解環(huán)境DNA技術(shù)在漁但Stoeckle、Soboleva和Char-lop-Powers（2017年）近期提取了哈德遜河（Hudson測(cè)到，但也不會(huì)過(guò)長(zhǎng)，而導(dǎo)致無(wú)法定位。重要的是，即使河口中匯入了哈德遜河的河域的海水樣本中的環(huán)境DNA數(shù)量和組成與該區(qū)域內(nèi)特定魚(yú)種的密度之間的關(guān)系。中僅捕獲了一頭格陵蘭睡鯊。這些進(jìn)展對(duì)于檢測(cè)和評(píng)估可能避開(kāi)漁具的魚(yú)種具有重要識(shí)或工作量很少，從而降低了成本，并使其更容易應(yīng)用于農(nóng)村地區(qū)和發(fā)展中國(guó)家。過(guò)分析給定區(qū)域的海水樣本來(lái)估算該區(qū)域內(nèi)特定物種的豐度。目前研究人員已開(kāi)發(fā)出在過(guò)去十年里實(shí)現(xiàn)迅速發(fā)展的另一個(gè)遺傳學(xué)研究領(lǐng)域是使用遺傳種群鑒定（GSI）技術(shù)來(lái)探測(cè)種群結(jié)構(gòu)，并確定不同的物種、亞種和種群。俄勒岡州立大學(xué)研究人員引133|44領(lǐng)的西海岸遺傳種群鑒定項(xiàng)目旨在揭示劣勢(shì)鮭魚(yú)種群的漁獲地點(diǎn)和時(shí)間模式，這類(lèi)鮭潛力：如果能夠檢測(cè)到一致的時(shí)空模式，或者能夠生成近乎實(shí)時(shí)的遺傳信息，劃定短年）。這一方面的另一個(gè)示例是，加拿大研究人員使用遺傳學(xué)技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)知識(shí)和社會(huì)科學(xué)方法，增進(jìn)對(duì)北部魚(yú)類(lèi)種群的認(rèn)識(shí)，最終提高偏遠(yuǎn)社區(qū)的管理能力134。3.4海洋生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量是影響?hù)~(yú)類(lèi)群落組成、生產(chǎn)力和整體系統(tǒng)恢復(fù)力的重要決定性因素。提高對(duì)漁業(yè)包含的各類(lèi)棲息地的范圍和組成的認(rèn)識(shí)可以提高管理者制定法規(guī)（例如劃定禁漁區(qū)或保護(hù)區(qū)）或者制定針對(duì)特定區(qū)域的法規(guī)（例如，允許使用的漁具類(lèi)型）的能力。生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)工作采用的工具和生成的產(chǎn)出對(duì)于促進(jìn)漁業(yè)可持續(xù)管理至關(guān)重要，但其應(yīng)用非常廣泛，不僅局限于漁業(yè)。例如，監(jiān)測(cè)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)排放的污水或微塑料等污染物可以協(xié)助配置污染防治資源，確定可能的污染源。改善協(xié)調(diào)海洋空間規(guī)劃（2013年。然而，由于資源有限，收集的數(shù)據(jù)的詳細(xì)程度和數(shù)據(jù)量往往不足以用測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的常規(guī)方法非常耗時(shí)，而且實(shí)施成本高昂，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致漁業(yè)社區(qū)的貢獻(xiàn)被排除在測(cè)量過(guò)程之外，而且底層拖網(wǎng)調(diào)查等方法會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)類(lèi)群落組成和生產(chǎn)力等生物學(xué)特征，并且可以收集溫度、鹽度、溶解氧以及碳捕獲潛力等實(shí)時(shí)物理海洋數(shù)據(jù)。目前正在開(kāi)發(fā)利用人工智能工具分析由各種先進(jìn)傳感器收集的海量數(shù)據(jù)集的新方法，以加強(qiáng)海洋生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。新興技術(shù)還能夠收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，讓我們向近實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析邁進(jìn)一大步。如此一來(lái)，可以為利益相關(guān)者（包括漁民和政府）提供一個(gè)重要機(jī)會(huì)，采取適應(yīng)性行動(dòng)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜的氣候變化影響?？傮w而言，目前研究人員正在開(kāi)發(fā)更多用于測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的新技術(shù)，這些技術(shù)具有環(huán)保意3.4.1海洋生態(tài)系統(tǒng)測(cè)繪遙感技術(shù)可以為棲息地劃定和測(cè)繪（包括設(shè)計(jì)海洋保護(hù)區(qū)）提供信息支持。遙感技術(shù)的基礎(chǔ)理念是，海面溫度、鹽度和葉綠素濃度等關(guān)