根據聯合國糧食及農業組織(FAO)的統計資料顯示，全球已有超過90%的漁種逼近或已低於可持續生存的門檻，其中各種「非法、未報告、未規範」漁撈(Illegal, Unreported, and Unregulated，簡稱IUU漁撈)使得漁業資源越來越枯竭，據估計IUU漁撈每年更造成超過100億美元以上的經濟損失，使得仰賴海洋資源的國家備受威脅。而2022年5月24日剛落幕的美、日、澳、印「四方安全對話」(Quad)領袖高峰會上，四國領導人更針對IUU漁撈議題共同發表了「印太海洋領域夥伴關係倡議」，揭示將致力於透過科技、衛星技術，打擊IUU漁撈，協助各國保護漁業發展。本期電子報介紹利用衛星影像與漁業軌跡數據分析，整合資通訊技術應用進行水域活動監測，期待透過案例分享，提供讀者衛星影像與數據分析應用參考，帶動更多農業創新智慧管理方案推陳出新。

衛星與數據分析應用

船舶自動識別系統(Automatic Identification System, AIS)，是一種安裝在船舶上的自動追溯系統，藉由與鄰近船隻、AIS基地台以及衛星等設備進行電子資料交換，提供船舶交通管理識別與定位，過去多用來強化大型船隻航行安全，減少海上作業風險，以避免人員生命或財產損失，我國漁業署也曾透過補助措施鼓勵漁民漁船隻上安裝AIS系統。近年來隨著AIS系統於漁業領域應用的普及，漁業科學家也投入AIS數據的解讀，以更全面地監測漁業活動。

2022印度太平洋國際海事博覽會上，來自紐西蘭、加拿大、澳洲與法國的跨國團隊展示了一項基於AIS系統監測數據以及衛星影像監測分析的管理平台─Starboard，其利用AIS系統掌握了漁船基本資料、航程、軌跡、停留狀況等資訊，透過上述資料的分析，可以推估該船隻的動向，如：透過停留時間與點位的分析，推估可能的非法捕撈行為或掌握貨物或人員的走私等潛在海上犯罪事件等，然而管理AIS系統龐大的數據量是科學家的重要挑戰，因此Starboard透過與澳洲地理空間組織合作，利用其所發展數據分析機器學習模型，能夠自動標示出有異常狀況的船隻，並能夠提供政府漁業機關人員透過系統快速檢索該船隻的歷史航程資訊，以評估是否進行更進一步的管理。

然而IUU漁撈船隻為了規避政府機關的查緝，在靠近非法捕撈區域時，往往會關閉AIS系統，使得政府機關難以查緝，更增添了合法船隻航行的風險。因此便需要衛星影像的輔助，以Starboard為例，其應用了加拿大太空總署的地球觀測衛星RADARSAT-2，這是一款以微波成像的合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)，特性為不受日夜天候影像的主動式遙測系統，過去廣泛被應用在環境與災害觀測上，透過複雜的雷達數據合成處理，能夠獲得極高的空間解析雷達影像，再整合AIS數據自動判讀資料以及船舶資料，將能夠協助政府部門提高對海上監測管理的效率，進而達成打擊IUU漁撈行為目標。

而漁船軌跡的數據分析除了應用於海上航行安全與打擊IUU漁撈外，整合各項不同領域的數據分析應用，也能夠提供更具科學證據的管理決策支援。如在Covid-19盛行的近兩年間，為了兼顧防疫與經濟活動的平衡，公衛數據模型也成為各國實施疫情管制政策的重要參考，而Starboard平台也推出整合公衛數據與AIS系統數據的流行病學模擬模型，依據AIS系統所記錄過去一個月內的航程軌跡與停留港口時間，搭配公衛數據推估潛在感染風險，以及船隻感染者比率，透過系統進行風險推估，將船隻分類為高、中、低風險，以提供港口當地政府部門做為管制船員靠岸行動的參考依據。

而聯合國秘書處外太空事務廳(United Nations Office for Outer Space Affairs, UNOOSA)旗下的空間應用計畫(Programme on Space Applications, PSA)也發表過一項利用衛星影像打擊IUU漁撈的研究成果，除了透過AIS、VMS(漁船監控系統，Vessel Monitoring System)等監控系統為管理當局提供重要的船舶資訊外，面對非法捕撈的船隻往往會關閉監測系統的狀況，則可應用美國海洋和大氣局所管理的Suomi National Polar-orbiting Partnership(SNPP)衛星所搭載的可見光紅外線成像輻射儀(Visible infrared Imaging Radiometer, VIIR)，利用捕魚的過程中為了吸引魚群聚集會在晚上使用聚光燈，使得捕魚作業能夠有效率進行，透過VIIR的協助，能夠以高空間解析度收集低光圖像，進而整合漁船監控數據，成為打擊IUU漁撈的重要利器。

我國國立海洋大學團隊也開發過一款整合船隻軌跡數據應用的漁業活動管理工具─DeepSea9(詳見第55期農業資通訊應用電子報：海洋之眼-新世代海洋資訊系統)，皆為期待透過科技工具的導入，強化船隻追溯與風險管理。面對全世界漁業資源枯竭與生態永續發展的挑戰，仍有賴各國積極投入各項科技化智慧管理技術的研發，並透過科技技術的輔助建立更為健全的漁業管理架構，落實打擊IUU漁撈等犯罪行為，共創漁業永續經濟發展。

參考資料：