人工智慧和衛星資料揭露全球75%未被AIS追蹤的漁船
一項開創性的研究顯示,全球75% 的工業化漁船未被公開追踪,凸顯了海洋治理的巨大差距。透過利用衛星數據和人工智慧,研究人員提供了全球捕魚活動的最詳細情況,其中亞洲的漁船數量遙遙領先。這項研究強調了科技在監測和管理海洋資源方面的重要作用。
地圖顯示了葡萄牙和摩洛哥周圍未公開追蹤的捕魚活動。地圖顯示了哨兵-1 號在2017-2021 年間探測到的單一船隻,與AIS 廣播中已知船隻位置(藍色)和未匹配船隻(橙色)相符。這些船隻透過深度學習模型被劃分為捕魚或非捕魚船隻。國家專屬經濟區重疊顯示。資料來源:歐空局(資料來源:Paolo 等,2024/全球漁業觀測)。
一項結合了衛星數據和人工智慧的突破性研究為海上船隻的數量提供了新的線索。令人吃驚的是,這項研究顯示,全球約75% 的工業化漁船以前在公共追蹤系統中都是”黑戶”。
這項研究最近發表在《自然》(Nature)雜誌上,由全球漁業觀察(Global Fishing Watch)領導。
地圖顯示了西西里島和突尼斯周圍未被追蹤的漁船。該地圖顯示了哨兵-1 號在2017-2021 年期間探測到的單一船隻,與AIS 廣播中已知船隻位置相符(藍色),以及未匹配船隻(橙色)。這些船隻透過深度學習模型被劃分為捕魚或非捕魚船隻。國家專屬經濟區重疊顯示。資料來源:歐空局(資料來源:Paolo 等,2024/全球漁業觀測)。
揭開”黑暗艦隊”的神秘面紗
並非所有船隻都必須依法廣播其位置,但未被納入公共監測系統的船隻(通常被稱為”黑漁船”)會對自然資源的保護和管理帶來挑戰。
透過使用哥白尼哨兵-1 號任務五年來的雷達數據和哥白尼哨兵-2 號任務的一些光學數據以及GPS信息,全球漁業觀察組織的研究人員能夠識別出那些沒有申報位置的船隻。
然後,透過對數據進行機器學習,研究人員可以得出結論,哪些船隻是在捕魚。
研究結果和影響
研究時間跨度為2017-2021 年,涵蓋六大洲的沿海水域,絕大多數漁業和近海基礎設施都集中在這些水域。
他們發現在許多海洋保護區內有許多黑漁船,在許多國家的水域內漁船高度集中,而以前公共監測系統顯示這些水域內幾乎沒有漁船活動。另據了解,超過25% 的運輸和能源船隻活動也在追蹤系統中遺失。
全球漁業觀察組織研究與創新總監大衛-克羅德斯馬(David Kroodsma)說:”一場新的工業革命正在我們的海洋中悄然興起,直到現在才被發現。在陸地上,我們擁有地球上幾乎每一條路和每一棟建築的詳細地圖。相較之下,我們海洋的成長卻在很大程度上被隱藏在公眾視野之外。這項研究有助於消除盲點,揭示人類海洋活動的廣度和強度”。
全球漁業觀察高級機器學習工程師費爾南多-保羅(Fernando Paolo)補充說:”從歷史上看,對漁船活動的記錄很少,這限制了我們對世界上最大的公共資源–海洋–的使用情況的了解。透過將太空技術與最先進的機器學習相結合,我們以前所未有的規模繪製了海上未揭露的工業活動圖”。
上圖顯示了2017-2021 年研究期間不同地區公開追蹤(藍色)和未追蹤(橘色)的漁船。下圖顯示的是運輸和能源船。圖片來源:歐空局(資料來源:保羅等人,2024 年)
全球漁業活動分佈
公開數據顯示,亞洲和歐洲在其相對邊界內的漁船數量相似,但事實並非如此。
威斯康辛大學麥迪遜分校自然資源經濟學助理教授珍妮弗-雷諾(Jennifer Raynor)說:”我們的繪圖顯示,亞洲占主導地位。我們在水上發現的每10 艘漁船中,有7 艘在亞洲,只有1 艘在歐洲。透過揭露黑船,我們繪製了目前最全面的全球工業化捕魚的公開圖景”。
哨兵1 號任務的貢獻
歐空局哥白尼哨兵-1 號任務負責人努諾-米蘭達(Nuno Miranda)指出:”我們對研究結果感到吃驚,我想沒有人會想到海上75% 的船隻沒有廣播自己的位置。哨兵一號在這些驚人的結果中發揮了重要作用,我們對此深感自豪。這次任務真正展示了雷達的全天候、晝夜成像能力如何與其係統性的全球觀測相結合,從而更好地了解人類對環境和自然資源的影響程度”。
近海開發地圖顯示了主要產油區的石油基礎設施、風電場和其他人工建築(如碼頭、電線和水產養殖)。圓圈與2021 年底每個平方度網格單元的結構數量成比例。資料來源:歐空局(資料來源:Paolo 等人,2024 年/全球漁業觀測)。
對環境和法規的影響
除了對鎖定可能非法捕魚的船隻產生影響外,這些結果還有助於進一步了解海上排放的溫室氣體。研究也考察了海上基礎設施,如風力渦輪機和石油平台。
在研究期間,石油結構增加了16%,而風力渦輪機增加了一倍以上。到2021 年,渦輪機的數量將超過石油平台。中國的海上風能成長最為顯著,在2017 年至2021 年期間成長了9 倍。這對於幫助了解發展的影響和趨勢非常重要。
編譯來源:ScitechDaily