可持续渔业的数字化转型:美国国家海洋和大气管理局的新战略
美国国家海洋和大气管理局渔业部门对超过400万平方英里的美国水域进行海洋数据收集和分析现代化改造。
栏目｜水产养殖作者｜Danie团队 视觉｜煮石羽客图示突出了美国国家海洋和大气管理局渔业局的数据转换过程。图片来源：美国国家海洋和大气管理局渔业局美国国家海洋和大气管理局渔业部门 正在推进一项全面的现代化工作，旨在加强其数据体系，并改善美国各地海洋资源的可持续管理。该机构监测和管理着美国超过400万平方英里海域的 460多个鱼类种群 。确保渔业可持续发展需要在积极的经济影响和长期种群健康之间取得平衡。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）绘制的美国专属经济区地图为了支持合理的管理决策——例如调整捕捞限额、开放或关闭捕捞季节以及实施配额——美国国家海洋和大气管理局渔业局依赖于准确、可靠和最新的数据。这些决策直接影响着渔业社区、沿海经济以及美国消费者可获得的海产品。美国国家海洋和大气管理局渔业局（NOAA Fisheries） 将海洋数据视为国家战略资产，正在推进信息收集、分析、存储和共享方式的现代化。该计划主要围绕两个目标展开：通过加强这两个领域，该机构正在构建一个更快、更高效的系统，以支持科学家、区域渔业管理委员会、海洋渔业委员会和国际合作伙伴。在NOAA渔业研究船上测试主动声学采样系统。图片来源：NOAA渔业每一次海上观测都能为海洋物种的 体型、数量、分布和健康状况 提供至关重要的信息。为了扩大种群评估和调查范围，美国国家海洋和大气管理局渔业局正在拓展其研究平台和科学工具。- 无人系统 ——无需船舶即可收集数据的自主海洋机器人。
- 被动声学 ——用于探测海洋生物和海洋活动的水下监听系统
- 主动声学 ——利用声呐和回声测深仪来估算鱼类种群数量和绘制栖息地地图
- 光学系统 ——基于摄像头的工具，用于对物种和环境进行视觉观察。
- 组学工具 ——利用环境DNA样本识别物种的遗传技术
这些技术使科学家能够勘测以前难以进入的区域，同时提高采样频率和数据精度。与基因组学和人工智能等快速发展的领域相结合，可以加快数据处理速度，并为渔业管理者提供更及时的建议。5台摄像机拍摄的视频拼接在一起，形成360度全景画面，也称为马赛克图像。图片来源：美国国家海洋和大气管理局渔业局在 美洲湾 ，先进的视频系统、声学摄像机、回声测深仪和人工智能正在助力开展新一代 红鲷鱼 和珊瑚礁鱼类物种调查。这些努力旨在实现物种自动识别——即使在低能见度条件下——并提高物种丰度估算的准确性，这对于可持续管理和沿海经济稳定至关重要。在 阿拉斯加 ，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的科学家们正在应用人工智能技术——包括计算机视觉、机器学习和深度学习——来加速渔业数据处理。这些工具能够帮助评估鲑鱼逃逸装置，该装置旨在使鲑鱼能够逃脱以狭鳕为目标的渔网，从而减少兼捕并促进更可持续的捕捞方式。塞克斯顿拖网摄像机用于收集狭鳕拖网内部的视频素材，以测试渔网中兼捕减少装置的有效性。图片来源：美国国家海洋和大气管理局渔业局图示为鲑鱼排除器示例，该排除器安装在渔网末端锥形部分，图中显示了摄像头位置（白色方框）和大致视野范围（虚线三角形）。排除器起始处的渔网直径约为 2 米。图片来源：美国国家海洋和大气管理局渔业局随着数据收集能力的提升，安全存储和高级分析变得至关重要。美国国家海洋和大气管理局渔业局正在通过以下方式对其数据基础设施进行现代化改造：这些改进措施减轻了行政负担，同时确保了与高级分析工具的兼容性。与区域和国际合作伙伴的协作将扩大数据可访问性，同时保持适当的保密措施。图示为三个帧中鱼类检测的示例，分别展示了训练用于检测狭鳕和鲑鱼的模型（上图，多分类模型）和仅用于检测鲑鱼的模型（下图，仅鲑鱼模型）。图中显示了鲑鱼（白色）和狭鳕（灰色）的检测结果，方框顶部标出了检测置信度（以百分比表示）。(B，左下角)、(C) 和 (F) 中出现了对鲱鱼的鲑鱼误检，(D) 和 (E) 中则漏检了鲑鱼。图片来源：NOAA Fisheries。行政现代化也在进行中。更新后的联邦许可和报告系统将允许渔民以电子方式获取许可证和管理配额。在 大西洋沿岸 ，改进的商业和受雇渔民的日志报告系统将提高数据共享能力，简化报告流程，降低运营成本，同时提高数据的及时性和准确性。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）渔业局 通过对其数据采集系统、基础设施和分析工具进行现代化改造，正在加强其科学基础。更完善的数据解读将有助于改进预测，支持濒危物种保护，促进水产养殖发展，并为沿海社区提供关键信息。该机构数据体系的转型强化了其确保美国渔业对子孙后代保持可持续性和韧性的承诺。订阅关注《深蓝牧鱼》 及时获取更多优质内容！
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