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渔船监测是获取渔船作业信息的重要来源,依托夜光遥感技术,可以实现对夜间使用集鱼灯进行集鱼、诱鱼的作业灯光渔船进行实时监测,且相对于传统渔船监测手段具有成本低廉、覆盖面广等优势,在光诱渔业上具有良好的发展前景。但目前,基于夜光遥感的远洋灯光渔船监测仍以目视解译为主,作业远洋灯光渔船自动图像检测算法的缺失,限制了夜光遥感在远洋光诱渔业上的应用。设计开发基于夜光遥感的作业远洋灯光渔船自动检测算法,可为远洋光诱渔业提供一种新的、低成本、近实时的高精度渔船作业信息来源,在渔业信息化管理、渔业资源评估,渔场分析、渔情预报以及保障渔船合法权益等方面,均具有重要意义。本文根据远洋灯光渔船夜间作业时其集鱼灯灯光在美国国家极轨合作伙伴(Suomi national polar orbiting partnership,NPP)卫星搭载的可见光红外辐射仪(Visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)白天/夜晚波段(Day/night band,DNB)影像上的辐射特征,设计了基于NPP/VIIRS夜光遥感影像的作业远洋灯光渔船自动检测算法,对2015年西北太平洋公海日本鲭(Scomber japonicus)灯光围网渔场主渔汛期内的渔船作业信息进行了系统检测,并就灯光遥感渔船作业信息数据在渔场分析上的应用进行了探索。本文主要研究内容如下:(1)基于NPP/VIIRS夜光遥感影像数据,设计了基于峰值中值指数(Spike median index,SMI)、最大熵(Maximum entropy method,Max Ent)阈值分割以及局部峰值检测(Local spike detection,LSD)的作业远洋灯光渔船自动检测算法,采用2015年西北太平洋公海灯光围网渔场内作业渔船船位监控系统(Vessel monitoring system,VMS)数据对该算法的识别精度进行检验发现,本文提出的作业远洋灯光渔船自动检测算法对作业远洋灯光渔船的识别精度在92%以上;(2)基于上述作业远洋灯光渔船自动检测算法,对2015年西北太平洋公海日本鲭灯光围网渔场主渔汛期内无云情况下的渔船作业信息数据进行检测,共获取120天,总计4644条有效的灯光围网渔船作业信息数据。(3)在此基础上,结合卫星遥感海表面温度(Sea surface temperature,SST)和海表面高度(Sea surface height,SSH)数据,采用广义可加模型(Generalized additive model,GAM)研究SST和SSH对西北太平洋公海日本鲭灯光围网渔船捕捞努力量的影响;基于ARCGIS软件可视化分析海洋环境与渔船捕捞努力量的时空分布及关系特征;采用频次分析及经验累积分布函数(Empirical cumulative distribution function,ECDF)相结合的方法计算渔船作业时适宜的SST和SSH范围。得到结果如下:SST和SSH均与日本鲭灯光渔船捕捞努力量存在极显著的相关关系(P<0.001),且SST对日本鲭捕捞努力量的影响程度高于SSH;渔船捕捞努力量集中分布于海洋锋面交汇区靠近冷锋一侧以及冷暖涡交汇区域靠近冷涡一侧;灯光渔船作业时适宜的SST和SSH范围分别为11.9~17.2℃,13.6~37.0cm。本研究的创新成果主要体现在:(1)设计开发了基于NPP/VIIRS夜光遥感影像的作业远洋灯光渔船自动检测算法,填补了目前夜光遥感远洋灯光渔船自动检测算法的缺失,为我国远洋光诱渔业提供了一种新的渔船作业信息数据补充来源。(2)探索了基于夜光遥感远洋灯光渔船作业信息数据在渔场分析上应用可行性,为解决由于渔业数据不足所导致的远洋光诱渔业渔情信息匮乏问题提供了新的思路。