一种运输船转载特征信息提取方法技术

本发明专利技术涉及一种运输船转载特征信息提取方法，包括以下步骤：获取运输船和捕捞渔船的船位数据；查找出所有运输船的航速值小于预设值的时间段；基于所有运输船的航速值小于预设值的时间段，确定运输船各航次的开始时间和结束时间，并获得各航次中航速值小于预设值的时间段；查找出各航次中航速值小于预设值的时间段中与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段；输出与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段对应的信息。本发明专利技术能够从北斗船位数据中提取运输船转载特征信息。载特征信息。载特征信息。

【技术实现步骤摘要】
一种运输船转载特征信息提取方法


[0001]本专利技术涉及渔船船位数据应用
，特别是涉及一种运输船转载特征信息提取方法。

技术介绍

[0002]渔获物运输船(以下简称运输船)属于捕捞辅助船的一种，可同时为多艘捕捞渔船提供补给和转载渔获。运输船进行渔获的转载一般在离港口较远的海上，其中转载地点为运输船与渔船在海上会合后进行渔获转载的地点。运输船可以节省海洋捕捞机动渔船(以下简称捕捞渔船)往返渔港的航行时间，减少燃油消耗，增加作业时间，提高捕捞渔船作业效率，但也无形中增加了渔船的捕捞强度，降低了捕捞渔船作业的透明度和渔获物来源的可追溯性，增加了渔业资源管理的难度。
[0003]船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)和船舶监控系统(Vessel Monitoring Systems，VMS)提供了海量的渔船(运输船、捕捞渔船)的船位数据，包括时间、位置和速度等信息。捕捞渔船的船位数据已被广泛用来识别渔船作业类型和作业状态，计算捕捞努力量等，运输船船位数据的研究近些年也逐渐增多。全球渔业观察(Global Fishing Watch，GFW)及合作者开发了基于渔船AIS轨迹数据库，自动探测和显示远洋捕捞渔船(拖网、延绳钓、鱿钓、围网)与运输船在海上会合转载的机器学习算法，得到全球远洋渔获转载的热点区等。例如基于2012
‑
2017年全球渔船与运输船的AIS的轨迹数据，Kristina Boerder等从220亿条AIS船位记录中查到501条运输船与1856条捕捞渔船相遇，约发生10510次转载事件，其中35％的转载发生在公海，65％在专属经济区(Exclusive Economic Zones,EZZ)。
[0004]基于北斗卫星导航系统的VMS在我国渔业中应用起步较晚，发展较快，我国近海的捕捞渔船和运输船目前安装北斗VMS终端的已超过7万艘，初步实现对船舶的实时联络及跟踪监控，同时也已累积了大量具有时空特性的船位数据。对捕捞渔船的船位数据进行统计和挖掘分析已经有一些相关的研究成果，而我国近海运输船的北斗VMS船位数据的相关研究还未见。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种运输船转载特征信息提取方法，能够从北斗船位数据中提取运输船转载特征信息。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种运输船转载特征信息提取方法，包括以下步骤：
[0007](1)获取运输船和捕捞渔船的船位数据；
[0008](2)查找出所有运输船的航速值小于预设值的时间段；
[0009](3)基于所有运输船的航速值小于预设值的时间段，确定运输船各航次的开始时间和结束时间，并获得各航次中航速值小于预设值的时间段；
[0010](4)查找出各航次中航速值小于预设值的时间段中与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段；
[0011](5)输出与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段对应的信息。
[0012]所述步骤(1)中获取运输船和捕捞渔船的船位数据后将所述船位数据读入内存，并将船位数据转变成正确的数据类型变量，将所述数据类型变量保存至.mat文件。
[0013]所述步骤(2)中预设值为1.5m/s。
[0014]所述步骤(3)中通过沿海各省和岛屿的包络线判断运输船在所有运输船的航速值小于预设值的时间段是在港口还是在海上，并基于此确定运输船各航次的开始时间和结束时间。
[0015]所述步骤(4)中通过计算与各航次中航速值小于预设值的时间段中运输船和捕捞渔船距离来确定运输船与所述捕捞渔船的轨迹重叠，具体判断方式为：如果运输船和捕捞渔船距离小于预设距离，且持续次数大于阈值，则认为发生了渔获转载，确定运输船与所述捕捞渔船的轨迹重叠。
[0016]所述预设距离为50m，所述阈值为3。
[0017]所述步骤(5)中输出的与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段对应的信息包括船名、航次、航速值小于预设值的时间段序号、转载开始时的记录位置序号和转载结束时的记录位置序号。
[0018]所述步骤(4)中通过并行运行的遍历方式查找出各航次中航速值小于预设值的时间段中与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段。
[0019]有益效果
[0020]由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术通过获取运输船和捕捞渔船的船位数据，通过对运输船的船位数据进行遍历得到运输船的航次情况，并遍历捕捞渔船的船位数据得到运输船和捕捞渔船的接触情况，从而得到运输船转载特征信息。本专利技术中在遍历船位数据时可以进行并行设置，即分多个线程同时为不同的运输船查找轨迹重叠的捕捞渔船，提高了计算性能，一定程度上解决了大数据的计算耗时的问题。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施方式的流程图；
[0022]图2是本专利技术实施例的2018年浙江省运输船航速分布图(线条上的o符号表示0.3m/s的间隔)图；
[0023]图3是本专利技术实施例的运输船的各航次的轨迹和转载位置分布图；
[0024]图4是本专利技术实施例的2018浙江省运输船转载信息统计结果图；
[0025]图5是本专利技术实施例的2018浙江省运输船转载位置和时长的空间分布图。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定
的范围。
[0027]本专利技术的实施方式涉及一种运输船转载特征信息提取方法，如图1所示，包括以下步骤：将运输船的数据包括船名、时间、航速、经度、纬度等读入内存。查找运输船所有航速值小于1.5m/s的时间段，利用沿海各省和岛屿的包络线判断运输船在这些航速值小于1.5m/s的时间段内是在港口内还是在海上，得到运输船各航次的开始和结束时间，及各航次中的航速值小于1.5m/s的时间段。将捕捞渔船的数据包括船名、时间、航速、经度、纬度等读入内存。在这些航速值小于1.5m/s的时间段内查找运输船和捕捞渔船相遇、转载渔获的时间段，如果运输船和捕捞渔船距离小于50m，且持续3条VMS记录以上，则可能发生了一次渔获转载。输出信息包括船名、航次，航速值小于1.5m/s时间段序号，转载开始时的记录位置序号，转载结束时的记录位置序号。本专利技术能够从北斗船位数据中提取运输船转载特征信息。
[0028]下面通过一个具体实施例来进一步说明本专利技术。
[0029]1.前期的船位数据处理
[0030]北斗VMS船位数据由北斗民用分理服务商提供，数据的时间分辨率约为3min，空间分辨率约为10m，测速经度约为0.2m
·
s
‑1。数据的文件名为年份+船名，一条船对应于一个文件，文件中的信息包括：船名、时间、经度、纬度、航速、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运输船转载特征信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取运输船和捕捞渔船的船位数据；(2)查找出所有运输船的航速值小于预设值的时间段；(3)基于所有运输船的航速值小于预设值的时间段，确定运输船各航次的开始时间和结束时间，并获得各航次中航速值小于预设值的时间段；(4)查找出各航次中航速值小于预设值的时间段中与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段；(5)输出与所述捕捞渔船的轨迹重叠的时间段对应的信息。2.根据权利要求1所述的运输船转载特征信息提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中获取运输船和捕捞渔船的船位数据后将所述船位数据读入内存，并将船位数据转变成正确的数据类型变量，将所述数据类型变量保存至.mat文件。3.根据权利要求1所述的运输船转载特征信息提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中预设值为1.5m/s。4.根据权利要求1所述的运输船转载特征信息提取方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过沿海各省和岛屿的包络线判断运输船在所有运输船的航速值小于预设值的时间段是在港口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜茂，范秀梅，张衡，杨胜龙，唐峰华，邹国华，
申请(专利权)人：上海峻鼎渔业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：