基于高精度声学图像的海洋牧场海床类型识别

作者：徐晓甫; 向先全; 曾祥茜; 张博伦; 孙苗; 房恩军; 刘克奉^*

来源：水产学报, 2022, 46(08): 1357-1368.

• 牡蛎礁
• 底栖生境
• 海床声学分类
• 侧扫声纳
• 多波束测深仪
• 海洋牧场
• 天津

人工鱼礁作为海洋牧场建设的基础生态工程，在海洋生态环境修复和渔业资源增殖方面起着重要作用。随着人工鱼礁的大量投放，海洋牧场海床逐步转变为高度异质性的底栖生境，底栖生态变化会直接影响到底栖及底层生物的栖息与繁衍。针对传统调查方法在海洋牧场中的局限性，聚焦天津海洋牧场，基于侧扫声纳后散射数据和多波束测深数据，从侧扫图像亮度、图像纹理及地形起伏度等3个维度，探索了天津海洋牧场海床类型识别、分类和面积量化的新方法。结果显示，天津海洋牧场共发现人工鱼礁、牡蛎类、淤泥类、蛤仔泥混类、牡蛎泥混类及碎贝泥混类等6种海床类型，基于声学图像特征的海床类型识别方法准确率达90%，可满足海洋牧场底栖生态研究的需求；通过对比分析，天津海洋牧场本底淤泥类海床消退为58.19%，贝类海床增至7.96%，贝类资源增殖效果明显；人工鱼礁周边新生牡蛎礁0.246 km2，并伴有0.303 km2的牡蛎泥混海床待发育为牡蛎礁，海洋牧场建设对牡蛎礁具有重要的修复作用。研究表明，声学技术对传统底栖调查方法的补充与完善作用，海洋牧场对牡蛎礁的修复作用，成果可有效应用于近岸海域生境修复、贝类资源量精准评估及牡蛎礁演化机理等领域的研究。

• 单位
  国家海洋信息中心; 清华大学; 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室; 天津市水产研究所