刺網檢測：守護海洋生態的關鍵技術

技術原理與方法

刺網作為一種廣泛使用的被動式漁具，其合理使用與有效監管對海洋生態系統平衡至關重要。非法、未報告或過度使用刺網可能導致嚴重的兼捕、幽靈捕撈等問題。因此，發展高效、準確的刺網檢測技術成為海洋資源管理與保護的核心挑戰之一。

目前主要的檢測方法依托多種技術手段：

• 岸基/近岸監測： 利用安裝在碼頭、燈塔或固定平臺的雷達、光學攝像頭或熱成像設備，對近岸特定區域進行監控，識別可疑投放或回收刺網的活動。
• 船基檢測：
  • 主動聲吶探測： 通過船舶搭載聲吶設備向水中發射聲波，接收刺網等障礙物反射的回波，生成水下圖像或點云數據，有效識別目標形態與位置。
  • 側掃聲吶： 通過拖曳式設備向兩側發射扇形聲波束，獲取大面積海底地貌及附著物的聲學圖像，尤其擅長探測沉底刺網。
  • 水下機器人（ROV/AUV）： 搭載高清攝像頭或多波束聲吶等載荷，抵近觀察或掃描，提供高分辨率圖像，用于精細識別和確認刺網狀態（如有無纏繞生物）。
  • 多光譜/高光譜成像： 空中平臺（如無人機、衛星）或水面/水下平臺利用特定波段捕捉水體信息，理論上可探測漂浮刺網或浮標產生的獨特光譜特征。
• 電磁感應： 利用刺網上金屬部件（如浮子、沉子）在電磁場中的感應信號進行探測。
• 合成孔徑雷達（SAR）： 衛星SAR系統可穿透云層和一定光照條件，探測海面微小紋理變化或漂浮物（如刺網浮標）引起的雷達回波異常。
• 人工智能分析： 融合雷達、聲吶、光學圖像等多源數據，應用深度學習算法自動識別、定位刺網目標，大幅提升處理效率與準確性。

生態保護與監管應用

高效刺網檢測技術的應用具有深遠的生態和經濟意義：

1. 遏制幽靈捕撈： 及時定位和回收丟失或被遺棄的刺網，終止其持續殺傷海洋生物（包括魚類、海龜、海洋哺乳動物和海鳥）的惡性循環。研究顯示，一副遺棄的刺網可持續“捕撈”數月至數年。
2. 精準執法支撐： 為海上執法機構提供實時或準實時的非法刺網作業證據（如禁漁區、禁漁期內的活動），提升監管效率與威懾力。
3. 生態評估基線： 通過長期監測刺網分布與密度數據，評估其對特定區域生物多樣性的影響，為制定科學的漁業管理政策和海洋保護區規劃提供依據。
4. 促進可持續漁業： 識別和管理刺網使用強度，有助于減少對非目標物種和非商業魚種的過度捕撈，維護魚群結構的穩定和漁業資源的可持續利用。

挑戰與未來方向

盡管技術不斷發展，刺網檢測仍面臨多重挑戰：

• 復雜環境干擾： 惡劣海況（高浪、渾濁水體）、復雜海底地形、大量海洋廢棄物極易干擾聲學或光學探測效果，導致誤報或漏報。
• 小型化與隱蔽性： 部分刺網尺寸小或使用非金屬材料（降低成本或躲避探測），降低了傳統探測手段的有效性。
• 大面積覆蓋成本： 利用船舶或空中平臺進行高頻次、大范圍監測成本高昂，限制了日常監管的可行性。
• 數據處理時效性： 大量探測數據的傳輸、處理與分析需要強大的算力和高效算法支持，以滿足執法預警的時效要求。

未來技術發展將持續聚焦：

• 多源異構數據智能融合： 深度整合衛星遙感、岸基雷達、船載聲吶、無人機巡查等多平臺數據，利用AI優化融合算法，提升復雜環境下探測精度。
• 低成本廣域監測網絡： 探索部署浮標陣列、水下固定監聽站等低成本傳感器網絡，實現關鍵區域的長期連續監測。
• 新型探測技術與材料識別： 開發更齊全的聲學成像技術、基于激光或特定光譜的探測方法，提升對小型化、非傳統材料刺網的識別能力。
• 實時監測與預警系統： 結合邊緣計算、高速通信技術，構建近實時的刺網活動監測與預警平臺，賦能快速響應。

刺網檢測技術的不斷突破與完善，是平衡漁業生產與海洋生態保護的關鍵環節。通過科技的持續助力，我們有望更有效地規范漁業行為，減輕刺網對海洋生物多樣性的威脅，為構建健康的海洋生態系統、實現藍色經濟的可持續發展奠定堅實基礎。