Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 1 2000-2010 Đoàn Bộ 1,* 2 , Chu Tiến Vĩnh 2 , Nguyễn Viết Nghĩa 2 1 Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 2 Viện Nghiên cứu Hải Sản Nhận ngày 4 tháng 10 năm 2011 Tóm tắt. phân tích tương quan đồng nguồn lợi và 1996 đến 2010. Chỉ số năng suất khai thác (CPUE - trên năng ác định ngư trường, cung cấp những thông tin hữu ích phục vụ công tác 2000-2010. Từ khóa: , Dự báo ngư trường, . 1. Mở đầu Dự báo ngư trường khai thác nguồn lợi cá ngừ đại dương đã và đang đóng góp nghề khai thác hải sản xa bờ, rất có ý nghĩa đối với ngư dân và các doanh nghiệp khai thác hải . cung cấp các thông tin cơ bản , khả năng sản lượng thời vụ khai thác sản xuất và quản lý . Công tác lập bản tin dự báo ngư trường khai thác hải sản , cá ngừ đại dương _______ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-35586898. E-mail: bodv@vnu.edu.vn nói riêng đã được bắt đầu . Trước năm 2000, công nghệ mới vào xây dựng các bản đồ dự báo ngư trường gặp một số khó khăn nhất định chính xác bị hạn chế, thời gian xử lý dữ liệu không nhanh, tính thẩm mỹ của chưa cao. Sau năm 2000, công nghệ GIS và phần mềm chuyên dụng của nó đã được ứng dụng và là công cụ rất hữu hiệu trong thành lập các bản đồ dự báo ngư trường khai thác , tạo đà cho quá trình phát triển nghiên cứu dự báo ngư trường khai thác trong những năm tiếp theo ngày một hiệu quả. Nghề câu vàng là một trong ba nghề chính khai thác hải sản xa bờ Đ. Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 2 nghề rê vây) [1-3] sản lượng cá ngừ đại dương chiếm 31,76% tổng sản lượng trung bình trong các chuyến điều tra khảo sát, cá ngừ vây vàng (Thunnus allbarcares 26,81% và cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) 4,95% [4] là những đối tượng khai thác có giá trị kinh tế cao đích xem xét, đánh giá một cách khách quan quá trình nghiên cứu và khả năng ứng dụng công nghệ GIS dự báo ngư trường ổng hợp nghiên cứu xây dựng dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương tháng trong giai đoạn 2000-2010 tổng thể ngư trường khai thác truyền thống và xu thế biến động ngư trường theo thời gian các cơ quan quản lý và hoạch định chính sách có cái nhìn toàn diện, khách quan làm cơ sở để điều phối và giám sát các đội tàu . 2. - báo ngư trường nghề câu vàng cá ngừ 2000-2010. Dữ liệu thu thập trên mạng trạm 6 o N-17 o N, 109 o E-115 o hông số tàu thuyền, về ngư cụ ), vị trí khai thác, , hải dương, môi trường, các đặc trưng sinh học, thành phần loài sản lượng các loài bắt gặp được trong từng mẻ a mỗi chuyến . Dữ liệu giám sát được ghi lại bởi các quan sát viên (cán bộ khoa học) trực tiếp đi cùng ngư dân nhằm theo dõi kết . Dữ liệu về , các đặc trưng sinh học, thành phần loài và sản lượng các loài bắt gặp được ghi chi tiết, các dữ liệu khác ghi một cách cơ bản. truyền thống được thu thập một cách thụ động. Dữ liệu sổ nhật ký khai thác được ghi lại bởi các thuyền trưởng hoặc chủ tàu tham gia hoạt động khai thác trên biển ( , thành phần loài chính, sản lượng các loài chính và các dữ liệu khác) . Dữ liệu này ngư trường truyền thống. phục vụ cho các mục tiêu thỏa mãn 3 yêu cầu cơ bản m: 1) Nội dung bản đồ được thể hiện b ng hệ thống kí hiệu hình tượng theo những nguyên tắc của ngôn ngữ bản đồ học; 2) Bản đồ là hình ảnh thu nhỏ của bề mặt Trái Đất lên mặt phẳng theo một cơ sở toán học nhất định; 3) Nội dung bản đồ được hình thành trên cơ sở những nguyên tắc và quy luật khái quát hóa, nhằm thỏa mãn nhu cầu thông tin dự báo ngư trường. Tư liệu bản đồ là bản đồ số tỷ lệ 1/1000000 của Việt Nam được sử dụng làm bản đồ nền, cùng với dữ liệu nguồn lợi và nghề cá của nghề câu vàng được lưu trữ bản đồ dự báo ngư trường cá ngừ đại dương vùng biển Việt Nam giai đoạn 2000 - 2010 được xây dựng theo những nguyên tắc và yêu cầu nêu trên. Bản đồ dự báo ngư trường được xây dựng bằng phương pháp chồng xếp bản đồ, ứng dụng công nghệ GIS chồng xếp các lớp giá trị năng suất khai thác trung bình tháng trong năm và trung bình tháng của nhiều năm theo từng giai đoạn. Chồng xếp các lớp giá trị năng suất khai thác v hợp mô đun hỗ trợ Vertical Mapper 3.0 mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý dữ liệu [6]. Đ. Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 3 - ) thác hiệu quả [7, 8]. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu và xây dựng dự báo ngư trường nghề câu vàng quy mô trung bình tháng trong giai đoạn 2000-2010 được trình bày trên hình 1 và 2. Đây là bức tranh tổng thể về diễn biến ngư trường nghề câu trung bình từng tháng. Phân tích chi tiết toàn bộ loạt bản đồ dự báo trong giai đoạn nêu trên có thể thấy một số đặc trưng sau: vụ bắc (từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau) Tháng 10, giai đoạn 2000-2005, ngư trư , Phú Yên (110,5 0 E- 113 0 E, 12,5 0 N-14 0 (109,5 0 E-112 0 E, 6,5 0 N- 9 0 2006-2008, ngư trư ường Sa và đảo Phú Quý trên phạm vi 6,5 0 N đến 12 0 2008-2010, ngư trư ường Sa. Tháng 11, giai đoạn 2000-2007, ngư trư ường Sa. Ngư trư ường Sa. Tháng 12, ngư trường có sự biến động phức tạp trong các giai đoạn khác nhau. Giai đoạn 2000-2003, ngư trường hẹp về không gian, tập trung chủ yếu ở khu vực ngoài khơi Bình Định- Phú Yên (110 0 E-112 0 E,12 0 N-14,5 0 N). Năm 2004 ngư trường đã có sự thay đổi rõ nét, ngoài việc mở rộng ngư trường Bình Định-Phú Yên thì ngư trường khai thác chính còn xuất hiện ở tây nam quần đảo Trường Sa (111 0 E-113 0 E, 6,5 0 N-8,5 0 N). Năm 2005, ngư trường Bình Định-Phú Yên có xu thế thu hẹp lại, ngư trường khu vực Trường Sa có xu hướng dịch chuyển xuống phía nam (111 0 E-113,5 0 E, 5,5 0 N-7,5 0 N). Năm 2006, ngư trường Bình Định-Phú Yên dịch chuyển ra xa bờ hơn (110 0 E-115,5 0 E, 14 0 N-15,5 0 N) và ngư trường tây nam quần đảo Trường Sa (111 0 E-114 0 E, 6 0 N-8 0 N) là ngư trường khai thác chính. Năm 2007, ngư trường tây nam quần đảo Trường Sa có xu thế di chuyển lên phía Bắc khoảng 1 độ (111 0 E- 114 0 E, 6,5 0 N-8,5 0 N). Năm 2008, ngư trường Bình Định-Phú Yên dịch chuyển xa bờ hơn và tiến lên phía bắc trở thành ngư trường đông nam quần đảo Hoàng Sa, chủ yếu thuộc phạm vi 113,5 0 E-115,5 0 E, 14 0 N-17 0 N, ngư trường phía tây nam quần đảo Trường Sa không có biến động đáng kể. Năm 2009 và 2010, ngư trường chính tập trung quanh quần đảo Trường Sa theo hình chữ “C”. Tháng 1, ngư trường khá ổn định qua các năm và hầu như tập trung ở khu vực giữa Biển Đông (110,5 0 E-117 0 E, 12 0 N-16 0 N). Ngoài ra còn xuất hiện thêm ngư trường phụ ở khu vực vùng biển khơi từ Quảng Ngãi đến Khánh Hòa (110,5 0 E-111,5 0 E,12 0 N-15 0 N) và phía nam quần đảo Trường Sa (111 0 E-114 0 E, 6 0 N-8 0 N). Tháng 2, phân bố ngư trường không có sự khác biệt nhiều so với tháng 1 song tập trung hơn, nhất là ở khu vực phía nam quần đảo Hoàng Sa và tây bắc quần đảo Trường Sa, ngoài ra còn ngư trường phía đông Côn Đảo có quy mô không gian hẹp hơn. Tháng 3, giai đoạn 2000-2004, ngư trường khai thác tập trung quanh quần đảo Hoàng Sa, đặc biệt tập trung ở khu vực giữa Biển Đông và cũng là ngư trường trọng điểm (110,5 0 E- 114,5 0 E, 11,5 0 N-15 0 N). Giai đoạn 2005-2010, ngư trường có sự biến động đáng kể, phân bố không tập trung trên phạm vi không gian rộng (109 0 E-114,5 0 E, 7,5 0 N -14 0 N) và thể hiện xu thế dịch chuyển về phía nam qua các năm. Đ. Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 4 Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Hình 1. Kết quả dự báo ngư trường nghề câu vàng trung bình tháng, vụ bắc (giai đoạn 2000-2010). 3.2. Biến động ngư trường vụ nam (từ tháng 4 đến tháng 9) Tháng 4, ngư trường dịch chuyển ra xa bờ trong năm 2001, nhưng lại có xu thế vào gần bờ trong giai đoạn tiếp theo 2002-2004, trong đó có sự xuất hiện ngư trường khu vực biển khơi Thừa Thiên Huế-Đà Nẵng. Giai đoạn 2006- 2007, ngư trường dịch chuyển xuống phía nam và giai đoạn 2008-2010 ngư trường dịch chuyển ra xa bờ, có năng suất khai thác cao và rất tập trung. Tháng 5 và tháng 6, giai đoạn 2001-2005 ngư trường thường tập trung ở khu vực biển từ Bình Định đến Khánh Hòa (109,5 0 E-113 0 E, 12,5 0 N-14 0 N) và tây nam quần đảo Trường Sa (109,5 0 E-113 0 E, 6,5 0 N-10 0 N). Giai đoạn 2006- 2010 ngư trường phân bố rộng hơn song cũng khá tập trung tương tự như giai đoạn trước. Tháng 7, giai đoạn 2001-2006 ngư trường nằm rải rác trên các khu vực biển xa bờ, không thể hiện rõ ngư trường trọng điểm. Giai đoạn 2006-2008 có 2 ngư trường chính gồm khu vực biển khơi Bình Định-Phú Yên (110,5 0 E-112 0 E, 11,5 0 N-14 0 N) và tây nam quần đảo Trường Sa (110 0 E-113 0 E, 6,5 0 N-10 0 N). Năm 2009-2010 ngư trường tập trung cao và rõ nét ở khu vực Đ. Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 5 rộng lớn giữa Biển Đông (110 0 E-113,5 0 E, 6,5 0 N-13,5 0 N). Tháng 8, trong các năm 2001 và 2002, ngư trường Bình Định-Phú Yên và tây nam Trường Sa có xu thế thu hẹp lại. Năm 2003, ngư trường phân tán ở hầu hết các khu vực và chỉ có phạm vi nhỏ hẹp cỡ một số ô lưới. Giai đoạn 2004- 2008, ngư trường tập trung ở khu vực biển phía tây quần đảo Trường Sa. Năm 2009 và 2010, ngư trường mở rộng hơn và cũng tập trung hơn trong phạm vi 109,5 0 E-113 0 E, 6,5 0 N-13 0 N. Tháng 9, ngư trường có sự phân bố tương tự như tháng 8 trong giai đoạn 2001-2003. Năm 2004, ngư trường khá phân tán, đặc biệt là ở khu vực biển tây nam quần đảo Trường Sa. Năm 2005 và 2006, ngư trường phân bố chủ yếu ở vùng biển xa bờ Trung bộ và Đông Nam bộ và có xu thế dịch chuyển xuống phía Nam. Năm 2007, ngư trường khá phân tán và chỉ thể hiện rất hẹp trên quy mô một số ô lưới. Năm 2008, ngư trường tập trung chủ yếu ở khu vực biển xung quanh quần đảo Trường Sa, có xu thế dịch xuống phía nam trong năm 2009 và là ngư trường trọng điểm trong năm 2010. Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 Hình 2. Kết quả dự báo ngư trường nghề câu vàng trung bình tháng, vụ nam (giai đoạn 2000-2010). Đ. Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 6 4. Kế ận định Đã ứng dụng thành công công nghệ GIS với kỹ thuật chồng xếp bản đồ, kết hợp phương pháp phân tích tương quan đơn biến theo thời gian trong nghiên cứu xây dựng dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương giai đoạn 2000-2010. So với phương pháp truyền thống, công nghệ GIS đã đạt được hiệu quả đáng kể trong việc nâng cao tốc độ xử lý dữ liệu cũng như nâng cao chất lượng và tính thẩm mỹ của các bản dự báo ngư trường. Phân tích kết quả nhận được cho thấy, về tổng thể, bức tranh phân bố và biến động ngư trường nghề câu vàng cá ngừ đại dương ở biển Việt Nam giai đoạn 2000-2010 tập trung chủ yếu ở hai ngư trường chính, gồm ngư trường xa bờ thuộc khu vực giữa Biển Đông (vùng biển xa bờ Trung bộ-đông Hoàng Sa) và ngư trường tây-nam quần đảo Trường Sa. Trong các tháng vụ bắc, ngư trường thường phân bố tập trung ở khu vực giữa Biển Đông, thiên lệch về phía bắc. Trong các tháng vụ nam, ngư trường có xu hướng ngày càng dịch chuyển về phía nam. Mặc dù đã có những đóng góp nhất định cho sản xuất và công tác quản lý nghề cá, song cũng phải thấy rằng chất lượng các bản dự báo ngư trường xa bờ được xây dựng trong giai đoạn 2000-2010 nêu trên còn có nhiều hạn chế, mà nguyên nhân cơ bản là các dữ liệu có liên quan về môi trường, sinh học… còn chưa được khai thác đồng bộ cùng dữ liệu cá. Mặt khác, mô hình dự báo chỉ được xây dựng trên cơ sở biến động nguồn lợi (năng suất đánh bắt) theo thời gian mà chưa tiếp cận mối quan hệ ngư trường - sinh học - môi trường”. Hiện nay đã có nhiều mô hình thống kê được ứng dụng phổ biến trên thế giới trong dự báo ngư trường, chủ yếu được phát triển dựa trên ba loại kỹ thuật gồm tính biến động mùa vụ hồi quy (seasonal time-varying regression), mô hình đơn biến chuỗi thời gian (univariate time series) và mô hình đa biến chuỗi thời gian (multivariate time series) [9]. Ở Việt Nam, từ năm 2008 kiểu mô hình đa biến đã được vận dụng để xây dựng thành quy trình công nghệ dự báo ngư trường cho các nghề cá xa bờ [3], tuy nhiên để tiến tới dự báo nghiệp vụ còn rất cần những kiểm định chi tiết. Tài liệu tham khảo [1] Đinh Văn Ưu và nnk, Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài KC.09.03, Trung tâm Thông tin tư liệu Quốc gia (2005). [2] Nguyễn Duy Thành, Kết quả dự báo ngư trường khai thác cá ngừ vằn ở vùng biển Việt Nam giai đoạn 2002-2008, Tuyển tập nghề cá biển Việt Nam, Tập V, Nxb Nông nghiệp (2008). [3] , KC.09.14/06-10, (2010). [4] Đào Mạnh Sơn, Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu, thăm dò nguồn lợi hải sản và lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp phục vụ triển khai nghề cá xa bờ Việt Nam”, Tài liệu lưu tại Viện Nghiên cứu Hải Sản, Hải Phòng (2004). [5] Hae-Hoon Park, Analysis and prediction of walleye pollock (Theragra chalcogramma) landings in Korea by time series analysis, Fisheries Research, 38(1), (1998), 1-7. [6] Vertical Mapper Version 3.0, Spatial analysis and display software, ©Northwood Technologies Inc. and Marconi Mobile Limited, Canada (2001). [7] Chu Tiến Vĩnh, Báo cáo nhiệm vụ "Nghiên cứu lập dư báo khai thác cá biển và một số loài đặc sản biển Việt Nam, giai đoạn 1997-2005", Tài liệu lưu tại Viện Nghiên cứu Hải Sản, Hải Phòng (2005). [8] Nguyễn Viết Nghĩa, Báo cáo nhiệm vụ "Nghiên cứu lập dư báo khai thác cá biển và một số loài đặc sản biển Việt Nam, giai đoạn 2006-2010", Tài liệu lưu tại Viện Nghiên cứu Hải Sản, Hải Phòng (2005). [9] K. I. Stergiou, E. D. Christou, et al, Modelling and forecasting monthly fisheries catches: comparison of regression, univariate and multivariate time series methods, Fisheries Research 29(1), (1997), 55-95. Đ. Bộ và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 3S (2011) 1-7 7 Application GIS technology for mapping Tuna fishing ground forecasting of longline gear in Vietnamese seawater, period of time 2000-2010 Doan Bo 1 , Nguyen Duy Thanh 2 , Chu Tien Vinh 2 , Nguyen Viet Nghia 2 1 Faculty of Hydro-Meteorology and Oceanography, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam 2 Research Institute for Marine Fisheries, 224 Lelai, Haiphong Recent years, maping forecasting for tuna (big eyes tuna and yellow fins tuna) fishing grounds have based upon fisheries data of longline gear which were collected through different projects from the period of time from 1996 to 2010, these data resouces have been restoring at the Research Institute For Marine Fisheries (RIMF). Both univariate time series models and overlapping organized maps method were used in order to identify tuna fishing grounds by using geographical information system (GIS) tecnology based upon fisheries data of the catch per unit of effort (CPUE). In case, the CPUE was seemed to be principal index for pointed out where the potential areas of high concentration for tuna and evaluated the spatial distribution patterns of this species by season and time series. The spatial distribution patterns were equally limitted by the distance between longitute and latitute (30 by 30 nautical mile). The results of the fishing ground forecasting of tuna species in recent years reproduced main fishing grounds of this species. In addition, this results are comprehensively evaluated about changing trend both spatial distribution and time series simultaneously. Futhermore, review the results of this special subject in the period from 2000 to 2010 will be not only bring catching efficiency at that time but also it is significantly providing scientific information bases for fishing guidance and forecasting futher. Keywords: GIS technology, Fishing ground forecasting, Longline gear. . dụng công nghệ GIS dự báo ngư trường ổng hợp nghiên cứu xây dựng dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương tháng trong giai đoạn 200 0- 2010 tổng thể ngư trường khai thác truyền thống. thời gian trong nghiên cứu xây dựng dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương giai đoạn 200 0- 2010. So với phương pháp truyền thống, công nghệ GIS đã đạt được hiệu quả đáng kể trong việc. của Việt Nam được sử dụng làm bản đồ nền, cùng với dữ liệu nguồn lợi và nghề cá của nghề câu vàng được lưu trữ bản đồ dự báo ngư trường cá ngừ đại dương vùng biển Việt Nam giai đoạn 2000 -