研究論文
楊曉梅、王志華等首次實現(xiàn)全球海面水產養(yǎng)殖空間分布精細制圖
文章來源： | 發(fā)布時間：2024-10-18 | 【打印】 【關閉】
在全球人口持續(xù)增長、陸地資源有限的背景下，耕海牧漁，向廣闊的海洋要食物，成為全人類社會“吃的飽”且“吃的好”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方向。海水養(yǎng)殖的真實精細空間分布制圖，是了解養(yǎng)殖發(fā)展變化狀態(tài)、探究養(yǎng)殖資源環(huán)境問題、實現(xiàn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的核心共性基礎數(shù)據(jù)。但全球范圍的精細分布制圖，仍然處于空白狀態(tài)。
為此，中國科學院地理科學與資源研究所楊曉梅和王志華研究團隊，融合2020年全年10m時序光學與雷達衛(wèi)星影像，在強化海面水產養(yǎng)殖特征的基礎上，克服海面水產養(yǎng)殖小目標、弱信息、多類型的大區(qū)域識別難點，同時結合統(tǒng)計數(shù)據(jù)、文字資料、電子地圖、圖像視頻等多源大數(shù)據(jù)，首次實現(xiàn)了衛(wèi)星遙感可見的全球筏式與網箱海面水產養(yǎng)殖空間分布精細制圖，為全球海水養(yǎng)殖研究提供了精細的空間分布數(shù)據(jù)產品。
統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)： 2020年，全球離岸海面水產養(yǎng)殖總面積為20,079.97km2，其中筏式養(yǎng)殖占85.04%，網箱養(yǎng)殖占14.96%，且95.33%的養(yǎng)殖區(qū)域集中在亞洲。
遙感大數(shù)據(jù)為主獲取的各國海面水產養(yǎng)殖面積，與糧農組織漁業(yè)部門產量統(tǒng)計趨勢基本一致。但相比統(tǒng)計數(shù)據(jù)，遙感觀測的大區(qū)域、高動態(tài)、客觀性等優(yōu)勢，使得遙感技術獲取的養(yǎng)殖分布信息具有更高的時效性、客觀性、低成本等優(yōu)勢，對全球海面水產養(yǎng)殖產量動態(tài)評估與空間分布精細化，尤其是產量等統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取困難或滯后區(qū)域，具有重要參考價值。
該項研究成果，是團隊水產養(yǎng)殖遙感方向的一個階段性進展，與團隊前期全球陸上池塘水產養(yǎng)殖精細空間制圖（Wang Zhihua, Zhang Junyao, Yang Xiaomei, et al. 2021），共同從遙感可見視角，揭示了全球水產養(yǎng)殖空間分布狀況。綜合分析發(fā)現(xiàn)，2020年全球水產養(yǎng)殖區(qū)域總面積75,417.00 km2（海面養(yǎng)殖26.63%，池塘養(yǎng)殖73.37%）。池塘養(yǎng)殖與海面養(yǎng)殖規(guī)模差異大，多數(shù)沿海國家的池塘養(yǎng)殖是海面養(yǎng)殖的三倍以上，甚至一些水產養(yǎng)殖大國也幾乎僅依靠單一養(yǎng)殖模式，例如印度的池塘養(yǎng)殖。但是，以中國為代表的部分亞洲國家，海面養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖規(guī)模差異相對較小。
水產養(yǎng)殖遙感制圖，是大數(shù)據(jù)時代獲取全球范圍水產養(yǎng)殖高動態(tài)、精細化空間分布信息的主要手段。相關產品是應用地理學理論方法與技術，破解全球水產養(yǎng)殖資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展問題的核心科學數(shù)據(jù)，對水產養(yǎng)殖相關的空間資源管理規(guī)劃、水資源分配與水質影響、食物營養(yǎng)獲取與地球關鍵化學元素循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)影響、從業(yè)人員生計與社會貧困消除等方面的研究和實踐，具有重要價值。但需要注意的是，全球尺度的衛(wèi)星遙感監(jiān)測制圖，主要依據(jù)的是水產養(yǎng)殖場地或設施的光譜與形態(tài)特征，而不是對水下養(yǎng)殖對象的直接觀測。一些占比不大、設施水面不可見的養(yǎng)殖方式，例如底播養(yǎng)殖、天然水域養(yǎng)殖等，會存在制圖遺漏的問題，需要進一步探索新的觀測技術或推測制圖方法。
以上成果發(fā)表在我國主辦、中科院一區(qū)期刊International Journal of Digital Earth上，論文第一作者為團隊劉岳明助理研究員，楊曉梅研究員與王志華副研究員為共同通訊作者。該研究獲得了中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項資助（XDB0740300），以及中國科學院國際科學合作項目（121311KYSB20190029）、國家自然科學基金（42306246; 42371473）、資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室自主創(chuàng)新項目（KPI001；YPI004）的支持。
論文信息：
[1] Liu, Yueming(劉岳明), Yang, Xiaomei*(楊曉梅，通訊作者), Wang, Zhihua* (王志華，，通訊作者), et al. 2024. Mapping the fine spatial distribution of global offshore surface seawater mariculture using remote sensing big data. International Journal of Digital Earth, 17(1), 2402418.
論文鏈接：
https://doi.org/10.1080/17538947.2024.2402418
圖1 2020年全球水產養(yǎng)殖遙感監(jiān)測分布圖（海岸帶區(qū)域，百公里格網中海面水產養(yǎng)殖與池塘水產養(yǎng)殖同時存在時，僅對海面水產養(yǎng)殖進行顯示）
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