近日,，發(fā)表在《自然》上的一項新研究所繪制的地圖對海洋工業(yè)用途及其變化提供了前所未有的視角,。這項由全球漁業(yè)觀察組織領(lǐng)導(dǎo)的研究利用AI機器學(xué)習(xí)和衛(wèi)星圖像創(chuàng)建了第一張大型船舶交通和海上基礎(chǔ)設(shè)施的全球地圖，發(fā)現(xiàn)了大量以前對公共監(jiān)測系統(tǒng)“黑暗”的活動,。研究團隊結(jié)合衛(wèi)星圖像,、船舶GPS數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)模型,，繪制2017年至2021年世界沿海水域的工業(yè)船舶活動和海上能源基礎(chǔ)設(shè)施地圖。研究發(fā)現(xiàn),，世界上72%~76%的工業(yè)漁船沒有被公開跟蹤,，其中大部分捕魚活動發(fā)生在南亞、東南亞和非洲,。公共跟蹤系統(tǒng)中缺少21-30%的運輸和能源船舶活

全球超過10億人的主要食物來源依賴海洋,，全球海洋漁業(yè)就提供了2.6億人就業(yè)。大約80%的貿(mào)易貨物通過海洋運輸,，世界上近30%的石油產(chǎn)自近海油田并分布在全球,。除了這些既定的海洋用途外，海上可再生能源,、水產(chǎn)養(yǎng)殖和采礦業(yè)也在迅猛發(fā)展,。所有這些工業(yè)為1.5–2.5萬億美元的“藍色經(jīng)濟”提供了動力，其增長速度快于全球整體經(jīng)濟,，但也導(dǎo)致了環(huán)境的快速下降,。三分之一的魚類種群超過了生物可持續(xù)水平，估計有30-50%的關(guān)鍵海洋棲息地因人類工業(yè)化而喪失,。

由于缺乏全球觀測數(shù)據(jù),，人們無法了解藍色經(jīng)濟在哪里以及如何擴張,，以及它如何影響發(fā)展中國家和沿海社區(qū)。在陸地上,，幾乎每條道路都有地圖,，正在為每一個人造結(jié)構(gòu)開發(fā)數(shù)據(jù)集，林業(yè)和農(nóng)業(yè)等采掘業(yè)也在全球范圍內(nèi)以公里為單位繪制地圖,，并每月更新,。然而，在海洋中,，許多海船沒有提供其位置,，或者沒有被公共監(jiān)測系統(tǒng)探測到，關(guān)于海上基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展和其他工業(yè)活動的信息往往是保密的,。其結(jié)果是，人類繼續(xù)向海洋擴張的記錄很少,。

“一場新的工業(yè)革命一直在我們的海洋中出現(xiàn),，直到現(xiàn)在還沒有被發(fā)現(xiàn)，”全球漁業(yè)觀察研究與創(chuàng)新主任,、該研究的聯(lián)合首席作者David Kroodsma說,。“在陸地上,，我們有地球上幾乎每一條道路和建筑的詳細地圖,。相比之下，我們海洋的增長在很大程度上被公眾所掩蓋,。這項研究有助于消除盲點,，并揭示人類在海洋活動的廣度和強度?！?/p>

研究人員分析了2017-2021年期間高達200萬GB的衛(wèi)星圖像,，以探測六大洲沿海水域的船只和海上基礎(chǔ)設(shè)施，四分之三以上的工業(yè)活動集中在這些水域,。通過將GPS數(shù)據(jù)與五年的雷達和光學(xué)圖像相結(jié)合,，研究人員能夠識別出未能廣播其位置的船只。然后,，他們利用機器學(xué)習(xí)得出結(jié)論,，這些船只中哪些可能從事捕魚活動。

“從歷史上看,，船只活動的記錄很少,，這限制了我們對世界上最大的公共資源——海洋——如何被使用的理解，” 聯(lián)合首席作者,、全球漁業(yè)觀察高級機器學(xué)習(xí)工程師費爾南多·保羅說,?！巴ㄟ^將空間技術(shù)與最先進的機器學(xué)習(xí)相結(jié)合，我們以前所未有的規(guī)模繪制了未公開的海上工業(yè)活動圖,?！?/p>

雖然并非所有船只都被法律要求提供其位置，但沒有公共監(jiān)測系統(tǒng)的船只,，通常被稱為“黑暗艦隊”,，對保護和管理自然資源構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。研究人員在許多海洋保護區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了許多深色漁船,，在許多國家的水域中發(fā)現(xiàn)了高度集中的船只,，而公共監(jiān)測系統(tǒng)此前幾乎沒有船只活動。通過揭示黑暗的船只,，我們創(chuàng)造了全球工業(yè)捕魚最全面的公眾形象,。”

這項研究還顯示了人類在海洋中的活動是如何變化的,。在新冠肺炎疫情期間,，全球漁業(yè)活動下降了約12%，其中中國下降了8%,，其他地方下降了14%,。相比之下，運輸和能源船的活動保持穩(wěn)定,。

研究期間,，海上能源開發(fā)激增。石油結(jié)構(gòu)增加了16%,，而風(fēng)力渦輪機增加了一倍多,。到2021年，渦輪機的數(shù)量超過了石油平臺,。中國的海上風(fēng)能增長最為顯著,，從2017年到2021年增長了9倍。

這項研究強調(diào)了這項新技術(shù)在應(yīng)對氣候變化方面的潛力,。繪制所有船只交通圖將提高對海洋溫室氣體排放的估計,，而基礎(chǔ)設(shè)施地圖可以為風(fēng)能開發(fā)提供信息，或有助于跟蹤石油勘探造成的海洋退化,。

SkyTruth的地理空間工程師,、合著者Christian Thomas表示：“識別海上基礎(chǔ)設(shè)施對于了解海上能源發(fā)展的影響和趨勢至關(guān)重要，也是我們檢測海洋污染事件并追究責(zé)任方責(zé)任的關(guān)鍵數(shù)據(jù),?！?/p>

研究中使用的開放數(shù)據(jù)和技術(shù)可以幫助政府、研究人員和民間社會識別潛在非法活動的熱點，確定工業(yè)漁船可能侵占傳統(tǒng)手工漁場的位置,，或者更好地了解其水域中的船只交通,。這種類型的衛(wèi)星監(jiān)測之前只對那些有能力付費的人開放。現(xiàn)在,，所有國家都可以免費使用,。這項研究標(biāo)志著海洋管理和透明度新時代的開始。