[01382619]基于ROV的人工鱼礁生态监测技术研究

21世纪是海洋的世纪,海洋开发的主旋律是可持续发展。而世界渔业的快速发展,却带给渔业资源巨大的压力,海洋渔业资源面临诸多问题。捕捞强度过大、渔业资源严重衰退、海洋生物栖息地的退化和丧失、海洋生物种群和物种数量的减少、资源结构恶化、近海污染不断加剧,以及渔业管理滞后等问题使渔业资源的可持续利用受到了严重挑战。针对以上种种问题,为扭转渔业资源的衰退趋势,保护海洋生态环境,国家有关部门采取了众多措施,但都不能从根本上解决由于捕捞强度过大和近海栖息地破坏等原因所造成的渔业资源衰退的问题。人工鱼礁建设,是已被世界上渔业发达国家证实的改善水域生态环境、修复渔业资源的有效途径,是农牧化渔业中生态环境优化的主要手段之一。 人工鱼礁是通过科学选点在适宜海区设置一定规模的各式人工设施或构造物;通过构造物的设置及其对非生物环境（流、底、光、声、味）和生物环境（浮游、附着、底栖、鱼类资源）的影响,为鱼类等水生生物营造一个聚集、索饵、繁殖、避敌、生长、栖息的理想场所,从而达到改善、优化海域生态环境、建设渔场和增养殖场,保护、增殖渔业资源的目的。人工鱼礁建设是一项海洋生态环境和资源增殖的修复工程,不但可以阻止一些强杀伤力的捕捞作业,还可以为海洋生物营造一个聚集、索饵、繁殖、避敌、生长、栖息的理想场所,提高海域的生产力和生物量,修复海洋的渔业资源,同时还可以为游钓等休闲渔业提供优良渔场。世界上渔业发达的国家通过多方尝试与研究,发现建设人工鱼礁渔场对改善近海水域生态环境、修复渔业资源是一条行之有效的途径。人工鱼礁建设也是我国今后海洋渔业可持续发展的重要途径之一。 浙江沿海人工渔礁试验始于20世纪80年代。1986年5月,原浙江省海洋水产研究所温州分所（现浙江省海洋水产养殖研究所）通过调查,设计了4个4.5m钢筋水泥结构多层翼船型自沉式人工渔礁,在温州平阳南麂列岛附近海域投放。投礁后进行了连续4年跟踪调查,取得了投礁区域及周边海域环境改善的资料。2001年开始,浙江省在南麂列岛海域、舟山朱家尖海域及嵊泗列岛海域先后投放废旧趸船、渔船、混凝土构筑物以及废弃汽车、轮胎改造组装的各类渔,进行了人工渔礁投放试验,人工渔礁投放后,生物修复作用明显。但人工鱼礁建设是一个长期、复杂的过程。目前国内人工鱼礁研究主要涉及选址、人工鱼礁建设、增殖放流等方面,系统性研究较少,特别缺乏海洋牧场建成后的有效监测、评价和管理经验。因此,急需结合实践经验,研究适合宁波海域乃至整个浙江沿海岛屿型人工鱼礁监测方法,探索较合理的评价方法以有效评价特定海域人工鱼礁投放后生态环境修复成效,丰富人工鱼礁评价理论,完善人工鱼礁建设和管理理论框架。通过这些研究还可获得相应的经验和教训,为以后鱼礁投放海域的选择,鱼礁制造材料选择、鱼礁结构的设计、礁群的布局以及投礁建设过程等各项工作提供一定的科学参考依据。 人工鱼礁的监测包括投放后人工鱼礁区域的生物数量、生物种类等的变化状况,以及人工鱼礁的掩埋、位置变动、损坏情况。其中,人工鱼礁区域生物数量和种类的监测可以采用调查渔民在礁区渔场的渔货量情况,也可以通过试捕或水下潜水或摄影的方式进行调查,而礁体的状况只能通过潜水或水下摄影的方法来加以确定。但宁波海域海水浑浊,水下视频观测图像存在以下两个问题：一是由于水下光线存在严重的衰减和散射效应,使得水下图像模糊状态和水下摄像机的视距、视场非常有限;二是由于采用人工光源以及观测平台的运动特征,使得视频图像出现光照不均问题,如出现亮斑和暗区。因此,为了清晰地感知人工鱼礁区生物数量和种类变化情况,就急需研究浑浊水体下视频图像增强技术和和目标识别方法,为人工鱼礁生态环境修复评价提供可靠数据。