[发明专利]一种AIS数据提取延绳钓捕捞状态的方法

说明书

本发明涉及一种AIS数据提取延绳钓捕捞状态的方法，包括以下步骤：提取多条延绳钓渔船的AIS数据和渔船捕捞日志数据；采用渔船捕捞日志数据对每条AIS数据进行逐点标记，确定每条AIS数据的渔船是捕捞状态还是非捕捞状态；构建SVM模型，并通过标记好的AIS数据训练SVM模型，获取SVM模型最优参数；采用训练好的SVM模型识别延绳钓渔船的AIS数据。本发明能够为渔业资源管理和渔情预报提供实时和高分辨率信息。

技术领域

本发明涉及渔船和渔业资源管理以及渔情预报分析技术领域，特别是涉及一种AIS数据提取延绳钓捕捞状态的方法。

背景技术

随着逐年的资源开发也在渔业资源、渔业生态、生产安全、海洋权益争端上也暴漏出了越来越多的问题，主要有(1)捕捞能力过剩；(2)上报数据完整性和时效性；(3)IUU渔业活动的有效治理问题。

解决这些问题需要对作业渔船进行合理的监控和管理，加强渔船作业的合法性和安全性。针对金枪鱼渔场的研究主要依靠商业渔船的捕捞日志及渔业组织公布的渔获数据，通过标准化处理得到捕捞努力量，利用渔场重心公式等方法求得中心渔场位置，并结合海表温度、叶绿素等遥感影像分析中心渔场与海洋环境因子关系。然而远洋金枪鱼渔船海上作业时间通常在一年以上，渔船往往延后一两年提交捕捞日志，且部分企业在作业位置、渔获量及重量等关键信息上也存在乱填漏填的现象，因此渔捞日志的准确性和时效性上都存在着不足。

然而本发明的发明人发现，船舶自动监控系统可以实时获得渔船所处位置，发送经纬度、航向、航速等信息。如果可以通过AIS数据识别渔船作业状态，挖掘作业信息，那么就可以为渔业管理部门渔船管理提供支撑，为渔业资源管理和渔情预报提供实时和高分辨率信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种AIS数据提取延绳钓捕捞状态的方法，能够为渔业资源管理和渔情预报提供实时和高分辨率信息。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种AIS数据提取延绳钓捕捞状态的方法，包括以下步骤：

(1)提取多条延绳钓渔船的AIS数据和渔船捕捞日志数据；

(2)采用渔船捕捞日志数据对每条AIS数据进行逐点标记，确定每条AIS数据的渔船是捕捞状态还是非捕捞状态；

(3)构建SVM模型，并通过标记好的AIS数据训练SVM模型，获取SVM模型最优参数；

(4)采用训练好的SVM模型识别延绳钓渔船的AIS数据。

所述步骤(1)中AIS数据包括静态信息和动态信息，所述静态信息包括渔船的MMSI编号，IMO编号，呼号，船名、船长和功率，所述动态信息包括渔船的MMSI编号、船名、发送时间、经度、纬度、航向和航速，两部分信息通过渔船的MMSI编号或船名进行关联。

所述步骤(2)具体为：首先根据数据整体范围删除AIS数据中的异常值，并将AIS数据记录的时间转换为当地时间；根据渔船捕捞日志数据中的放钩时间，结合AIS数据中的作业起止时间、航速分布及变化、航向分布及变化和作业轨迹对延绳钓渔船的AIS数据进行标记，确定每条AIS数据的渔船是捕捞状态还是非捕捞状态。

所述步骤(3)中构建的SVM模型对进行求解，满足其中，最优判别函数为W是权值向量，C为惩罚因子，ξ_i为松弛变量，为映射函数，sgn(*)为符号函数，X_i为m维向量，包括当前作业点的航向、航速、向前速度差、向后速度差、航向差及作业时间中的小时数，y_i为分类标签，l为支持向量的个数，x_i为训练后得到的第i个支持向量，x为输入的属性向量，a_i为Largrange系数，b为阈值，K(x,x_i)为核函数，定义为γ为核函数的参数。