thử nghiệm ứng dụng viễn thám và gis vào dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ trung bộ việt nam

Trước đòi hỏi yêu cầu thực tiễn, trước diễn biến phức tạp về quyền - chủ quyền lãnh hải và trước sự phát triển về khả năng ứng dụng các phương tiện và công nghệ hiện đại “thử nghiệm ứng



NGUYỄN DUY THÀNH

THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS VÀO DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG KHAI THÁC

CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG Ở VÙNG BIỂN XA BỜ

TRUNG BỘ VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội, 2013



NGUYỄN DUY THÀNH

THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS VÀO DỰ BÁO NGƯ TRƯỜNG KHAI THÁC

CÁ NGỪ ĐẠI DƯƠNG Ở VÙNG BIỂN XA BỜ

TRUNG BỘ VIỆT NAM

Chuyên ngành: Bản đồ - Viễn thám và Hệ thông tin địa lý

Mã số: 60.44.76

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Ngọc Thạch

Hà Nội, 2013

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Các k t quả đạ được của đề tài 3

5 C u trúc của đề tài 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4

1.1 Đặt vấn đề 4

1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu 7

2 Nước ngoài 7

2 2 ệ Na 9

1.3 Phương pháp nghiên cứu 11

1.3.1 P ươ g á uyê g a 11

1.3.2 P ươ g áp phân tích thống kê 12

1.3.3 P ươ g á v ễn thám 14

1.3.4 P ươ g á GIS 14

1.3.5 P ươ g á bả đồ 15

1.4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 16

1.4.1 Khu vực nghiên cứu 16

1.4.2 Thời gian nghiên cứu 17

4 3 ư l ệu, dữ liệu sử dụng 17

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21

2.1 Vị trí địa lý 21

2.1.1 Mô tả vùng biển nghiên cứu 21

2.1.2 Tiề ă g ủa vùng nghiên cứu trong nghề cá xa bờ 21

2.1.3 Vị trí về an ninh và chủ quyền lãnh hải 21

2.2.2 Phân bố nhiệ độ 22

2.2.3 Dòng chảy 23

2 2 4 Hà lượng chlorophyll-a tầngmặt 23

2.2.5 Nguồn lợi cá nổi lớn vùng biển xa bờ 25

2.3 Các đặc điểm sinh học sinh thái cá ngừ đại dương 26

2 3 Cá đặ đ ểm sinh học sinh thái cá ngừ vây vàng 26

2 3 2 Cá đặ đ ểm sinh học sinh thái cá ngừ mắt to 32

2.3.3 Sả lượ g đá bắ và á gư ụ đá bắt 35

CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS VÀO DỰ BÁO CÁ ĐẠI DƯƠNG Ở VÙNG BIỂN XA BỜ TRUNG BỘ VIỆT NAM 37

3.1 Một số yếu tố hải dương học 37

3.2 Sản lượng và năng suất khai thác cá ngừ đại dương 40

3.2.1 Sả lượng khai thác cá ngừ đạ dươ g 40

3 2 2 Nă g su t khai thác và xu th bi độ g ă g su t cá ngừ đạ dươ g 42

3.3 Phương trình tương quan giữa cá và một số yếu tố môi trường 44

3.4 Kết quả nghiên cứu 45

3.4.1 Mô hình nghiên cứu và quy trình dự báo 45

3.4.2 K t quả dự báo gư rường khai thác cá ngừ đại dươ g thử nghiệm 48

3.4.3 Kiểm chứ g và đá g á k t quả dự báo thử nghiệm 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

1 Kết luận 53

2 Kiến nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

ALMRV – Assessment of the Living Marine Resources in Vietnam

AMSRE - the Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS

AVHRR Advanced Very High Resolution Radiometer

CLS Collecte localization satellite

CPUE Catch per unit effort

GHRSST - A Group for High Resolution Sea Surface Temperature

MOVIMAR monitor the ocean and water resources of Vietnam project NOAA The National Oceanic and Atmospheric Administration

NWP - Numerical Weather Prediction

OSTIA -The Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis SEAFDEC Southeast Asian Fisheries Development Center

SEVIRI - the Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager

SST - Sea Surface Temperature

TMI - the Tropical Rainfall Measuring Mission Microwave Imager

VASEP – Vietnam Association Seafood Exporters and Producers,

bảng các nghề qua số liệu điều tra độc lập và giám sát hoạt động khai thác 6

Bảng 2 Bảng thống kê sản lượng của từng nghề khai thác theo thời gian 13

Bảng 3 Bảng thống kê CPUE theo không gian (ô lưới) 13

Bảng 4 Nguồn số liệu câu vàng cá ngừ 18

Bảng 5 Giá trị cực trị chlorophyll-a các tháng trong năm ở vùng biển xa bờ Trung bộ 24

Bảng 6 Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu điều tra độc lập và giám sát hoạt động khai thác 41

Bảng 7 Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu điều tra độc lập, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2008 41

Bảng 8 Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu giám sát hoạt động khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009 42

Bảng 9 Tỷ lệ % thành phần sản lượng cá ngừ khai thác bằng câu vàng qua số liệu nhật ký khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009 42

Bảng 10 Biến động năng suất trung bình khai thác cá đại dương từ 2000 đến 2009 trong chuyến biển tháng 4/5 43

Bảng 11 Các yếu tố môi trường biển cơ bản 44

Bảng 12 Tổng hợp thông tin cơ bản liên quan cá môi trường trung bình tháng nhiều năm của nghề lưới câu vàng 45

Bảng 13 Cấp chia dự báo 51

Bảng 14 Kết quả đánh giá cấp dự báo 51

Bảng 15 Sai số tương đối 51

Bảng 16 Sai số tuyệt đối 52

Hình 2 Phần mềm chuyên dụng Themsis viewer dung để chiết rút dữ liệu hải

dương 17

Hình 3 Bản đồ ký hiệu khu ô trong phạm vi dự báo 20

Hình 4 Nhiệt độ đặc trưng các tháng trong năm ở vùng biển xa bừ Trung bộ 23

Hình 5 Xu thế biến động hàm lượng chlorophyll-a và nhiệt độ tằng mặt qua các tháng trong năm ở vùng nghiên cứu 25

Hình 6 Nhiệt độ bề mặt trung bình tháng 3/2013 37

Hình 7 Nhiệt độ bề mặt trung bình tháng 4/2013 37

Hình 8 Nhiệt độ trung bình tầng 50m tháng 3/2013 38

Hình 10 Nhiệt độ và dòng chảy 3D trong tháng 3 (trái) và tháng 4 (phải) năm 2013 39

Hình 9 Nhiệt độ trung bình tầng 50m tháng 4/2013 38

Hình 11 Chlorophyll tháng 4 năm 2013 40

Hình 12 Biểu đồ xu thế biến động 43

Hình 13 Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng bản đồ dự báo khai thác hạn tháng 48 Hình 14 Bản dự báo cá ngừ đại dương thử nghiệm (tháng 4 – trái) và (tháng 5 - phải) 50

PHẦN MỞ ĐẦU

1

Khai thác tiềm năng từ biển nói chung và khai thác nguồn lợi hải sản nói riêng

đã, đang và sẽ đối mặt với rất nhiều yếu tố rủi ro trên biển Chính vì vậy, an toàn trên biển để hoạt động sản xuất luôn được quan tâm Dự báo ngư trường khai thác nguồn lợi hải sản (sau đây gọi tắt là dự báo khai thác) sẽ góp phần cảnh báo nguy cơ có thể xảy ra hiện tượng thời tiết bất thường trên biển vì dự báo các trường hải dương và khí tượng là phần không tách rời của dự báo ngư trường khai thác, ngư trường khai thác

cá ngừ đại dương thường là ngư trường xa bờ Bên cạnh đó, việc tổ chức và điều phối hoạt động khai thác dựa vào kết quả dự báo sẽ góp phần giảm bớt áp lực ở những ngư trường truyền thống, có nghĩa là sẽ giảm nguy cơ mâu thuẫn trong khai thác

Trước bối cảnh, giá nhiên liệu luôn có những diễn biến khó lường và thường

có xu thế tăng nhiều hơn giảm, trong khi đó, sản lượng khai thác đánh bắt được lại tăng không đáng kể Do đó, hiệu quả hoạt động khai thác hải sản đang dần kém hấp dẫn, đặc biệt là hoạt động khai thác hải sản xa bờ Dự báo khai thác sẽ cung cấp cả thông tin về không gian và thời gian khai thác, giúp cho người hoạt động khai thác

có được thông tin cần thiết nhằm giảm chi phí cho việc tìm kiếm ngư trường vốn đang trở lên tốn kém và mất an toàn

Dữ liệu để thiết lập dự báo khai thác được sử dụng thông qua việc thiết lập chương trình điều tra, khảo sát, giám sát và nhật ký khai thác, thực tế, nguồn dữ liệu này nếu sử dụng cho việc kiểm chứng, đánh giá chất lượng dự báo là rất có hiệu quả Thực tế, dữ liệu thu thập qua các chương trình này sẽ gặp phải một số hạn chế như chi phí lớn, nhiều người thực hiện, chuỗi dữ liệu theo thời gian gián đoạn, ảnh hưởng nhiều bởi yếu tố thời tiết…dẫn đến việc lập dự báo khai thác thiếu tính chính xác vì không đủ thông tin

Bên cạnh đó, ứng dụng công nghệ khoa học mới trong công tác thành lập bản

đồ chuyên đề như GIS, phương pháp thống kê không gian, các mô hình dự báo…vào lĩnh vực này còn hạn chế đã vô hình làm giảm tính chính xác, năng suất lao động thấp (lập bản dự báo theo phương pháp truyền thống mất nhiều thời gian)

Hoạt động khai thác dựa trên kết quả dự báo sẽ không chỉ làm giảm thiểu va chạm không đáng có trên biển mà còn có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc bảo

vệ chủ quyền lãnh hải, mỗi ngư dân trên biển là một chiến sỹ canh giữ vùng nước, vùng trời của Tổ quốc

Trước đòi hỏi yêu cầu thực tiễn, trước diễn biến phức tạp về quyền - chủ quyền lãnh hải và trước sự phát triển về khả năng ứng dụng các phương tiện và công nghệ hiện đại “thử nghiệm ứng dụng viễn thám và GIS vào dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Trung bộ Việt Nam” có ý nghĩa cả về khoa học, chính trị và kính tế xã hội, đó cũng chính là lý do được chọn cho luận văn tốt nghiệp với nội dung này

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung

Bước đầu xây dựng thử nghiệm mô hình ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ

phân giải thấp và GIS vào dự báo khai thác cá ngừ đại dương (Thunnus albacares

và Thunnus obesus) ở vùng biển xa bờ Trung bộ Việt Nam

Mục tiêu cụ thể

Ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp từ dự án MOVIMAR (MODIS, NOAA-AVHRRH, SEAWIFF…) vào nghiên cứu trường nhiệt mặt biển (SST), chlorophyll và dòng chảy

Ứng dụng công nghệ GIS để mô hình hóa dữ liệu từ ảnh viễn thám độ phân giải thấp kết hợp với dữ liệu thống kế phục vụ dự báo ngư trường cá ngừ đại dương

Kiểm chứng và đánh gía kết quả dự báo thử nghiệm

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Điều tra, thu thập các thông tin, tài liệu, tư liệu, dữ liệu lịch sử có liên quan

về nhiệt độ, chlorophyll và dòng chảy

Điều tra, thu thập các thông tin, tài liệu, tư liệu, dữ liệu lịch sử có liên quan

về nguồn lợi nghề cá ngừ đại dương

Nghiên cứu các đặc trưng sinh học sinh thái cá ngừ đại dương (Thunnus albacores và Thunnus obesus)

Nghiên cứu xác định mối tương quan giữa biến động ngư trường với trường nhiệt mặt biển phục vụ xây dựng dự báo

Xây dựng thử nghiệm bản dự báo khai thác ngắn hạn quy mô tháng cho đối tượng là cá ngừ đại dương

Kiểm chứng, đánh giá kết quả dự báo thử nghiệm

4 Các k t quả đạt được của đề tài

Đưa ra được mô hình và quy trình dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương vùng biển xa bờ Trung bộ Việt Nam

Bản dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá ngừ địa dương tháng 4 và tháng 5 năm 2013

5 C u trúc của đề tài

Phần mở đầu

Chương I Tổng quan về vấn đề và phương pháp nghiên cứu

Chương II Đặc điểm khu vực liên quan đến nội dung nghiên cứu

Chương III Thử nghiệm ứng dụng viễn thám và GIS vào dự báo cá ngừ đại dương

ở vùng biển xa bờ trung bộ Việt Nam

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Đặt vấn đề

Ở Việt Nam, cá ngừ đại dương là một trong những mặt hàng chiếm vị trí quan trọng trong cơ cấu hàng xuất khẩu thuỷ hải sản tới nhiều nước trên thế giới; Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc, Mexico, các nước Châu Âu, Trung Đông chiếm tỷ trọng lớn

về giá trị xuất khẩu Theo Hiệp hội chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), tính đến hết tháng 7/2012, Kim ngạch xuất khẩu cá ngừ Việt Nam kể từ đầu năm đến nay đã đạt 343,4 triệu USD, tăng bình quân 48,2%, tính riêng trong tháng 7 con số này là 57,4 triệu USD, tăng 126,8% so với cùng kì năm ngoái [18] Chính vì vậy (bên cạnh nguyên nhân nguồn lợi hải sản ven bờ đã và đang suy giảm nghiêm trọng do bị khai thác quá mức), trong chiến lược phát triển ngành thuỷ sản đến 2020, Nhà nước xác định mục tiêu ưu tiên phát triển các nghề đánh bắt xa bờ, tiến tới vươn ra các ngư trường quốc tế, đồng thời đã chọn cá ngừ đại dương là một trong những đối tượng hàng đầu để phát triển nghề khai thác xa bờ [5] Vươn khơi khai thác xa bờ đã và đang được sự khuyến khích, đầu tư của Nhà nước và hiện đã trở thành các hoạt động phổ biến của ngư dân và các doanh nghiệp, nhất là ở các tỉnh Bình Định, Phú Yên và Khánh Hòa Mặc dù đã có được vị trí nhất định trong

cơ cấu ngành nghề khai thác biển, song hoạt động khai thác xa bờ cho đến nay vẫn chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của ngư dân nên sản lượng khai thác không ổn định, đầu tư cho sản xuất kém hiệu quả, nhất là trong vài ba năm gần đây khi giá nhiên liệu và giá sản phẩm khai thác có những biến động không lường trước Điều này khẳng định rằng, khai thác biển nói chung và khai thác xa bờ nói riêng không chỉ đòi hỏi về đầu tư trang thiết bị kỹ thuật, lực lượng lao động và năng lực quản lý phù hợp mà còn rất cần sự đóng góp của khoa học nghề cá, trong đó dự báo khai thác xa

bờ là một yêu cầu cấp thiết

Dự báo ngư trường khai thác được chia thành: Một là, dự báo hạn ngắn (short-term forecast) là dự báo có quy mô thời gian 1 tuần đến 10 ngày, nửa tháng, một tháng và ba tháng Dự báo khai thác cá ngắn hạn tập trung dự đoán những thay đổi rất có thể xảy ra trong một tương lai gần ở những nơi cá tập trung:

Hai là, dự báo hạn dài (long-term forecast) là dự báo có quy mô thời gian từ 6 tháng đến 1 năm tương ứng với chu kỳ mùa và chu kỳ năm, dự báo này là những

dự định khả năng biến đổi hoặc ổn định trong chu kỳ dài của các điều kiện hải dương và điều kiện đánh cá cho một vùng biển nghiên cứu dưới tác động đặc trưng bằng 2 cực trị gió mùa tương ứng với biến động sản lượng cá khai thác theo mùa: Ba là, dự báo siêu dài hạn (super long-term forecast) có khoảng thời gian từ

2 năm đến 20 năm, là dựa trên giả định về một đại lượng còn chưa biết, trên cơ sở

dự báo khí tượng-hải dương

Kết quả công tác dự báo ngư trường khai thác đã và đang được thực hiện và ứng dụng vào thực tiễn từ trước đến nay thật đáng trân trọng Tuy vậy, lượng thông tin được sử dụng trong việc thiết lập các bản dự báo khai thác vẫn đang dừng lại dữ liệu nghề cá (dữ liệu đơn biến) mà chưa ứng dựng dữ liệu hải dương học vào công tác này, đặc biệt là dữ liệu hải dương học khai thác từ dữ liệu ảnh vệ tinh Nhằm nâng cao chất lượng dự báo khai thác đề tài KC.09.14/06-10 đã xây dựng dự báo dựa trên mối tương quan giữa các yếu tố môi trường với nguồn lợi nghề cá, tuy vậy, kết quả của đề tài này còn cần được kiểm chứng, them vào đó,

mô hình ứng dụng dữ liệu viễn thám của đề tài vẫn chưa thể hiện rõ tính ưu việt của nguồn tư liệu viễn thám

Cá ngừ đại dương được xem là đối tượng khai thác chính của các loại nghề xa

bờ trong đó có nghề câu vàng cá ngừ đại dương (sau đây gọi tắt là nghề câu vàng),

rê trôi và vây khơi Có 3 loài thuộc họ cá thu ngừ (Scombridae) nằm trong nhóm cá ngừ đại dương gồm có cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares), cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) và cá ngừ vằn (Katsuwonus pelamis) Ngoài cá ngừ vằn, 2 loại cá

cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to đều có kích thước lớn (từ 700 - 2000 mm, khối lượng từ 1,6 - 64 kg), có giá trị kinh tế cao và có nhu cầu lớn trên thị trường thế giới [9] Tại Hội thảo Đánh giá sản lượng cá ngừ Việt Nam, tổ chức từ ngày 2 - 6/4/2012 tại Đà Nẵng cho thấy, Bình Định hiện có 508 tàu khai thác cá ngừ, Khánh Hòa có

97 tàu, Phú Yên có 522 tàu, cá ngừ cập cảng của 3 tỉnh này chủ yếu là cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to (VASEP) Theo bản thỏa thuận khung đã ký kết giữa UBND

tỉnh Phú Yên với các nhà đầu tư Nhật Bản tháng 3 năm 2011 về hợp tác thu mua, chế biến, bảo quản và xuất khẩu cá ngừ đại dương, giá khung mục tiêu thu mua cá ngừ đại dương cho ngư dân Phú Yên được ấn định từ 12 – 20 USD/kg (Báo Nông nghiệp) Tỷ lệ phần trăm bắt gặp trong tổng sản lượng từ các chuyến điều tra và giám sát của cá ngừ vây vàng bằng nghề câu vàng cho sản lượng cao nhất đặc biệt đối với chương trình điều tra [7]

Bảng 1 Thành phần sản lượng (Tỷ lệ % so với tổng sản lượng) cá ngừ bắt được bảng các nghề qua số liệu điều tra độc lập và giám sát hoạt động khai thác

Loài

Tỷ lệ %

Ng ề âu và g Rê trôi Vây k ơ

Điều tra Giám sát Điều tra Giám sát Điều tra Giám sát

chiếm sản lượng ưu thế của nghề câu vàng Cụ thể, cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) chiếm 16,00 - 37,20%, cá ngừ mắt to (Thunnus obesus) chiếm 1,88 -

9,56 % tổng sản lượng khai thác

Để có thể ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải không gian cao hiện vẫn rất khó trong các lĩnh vực khoa học vì giá thành của những loại dữ liệu ảnh này còn khá cao, ngược lại, dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp đang được sử dụng khá phổ biển vào nhiều ngành nghề khoa học khác nhau, giá thành của nó ở mức độ hợp

lý Tuy vậy, việc khai thác và đưa vào ứng dụng tư liệu này cho công tác dự báo ngư trường khai thác (gọi tắt là dự báo) đến nay vẫn chưa được áp dụng tại Việt Nam Công nghệ GIS đã bước đầu được đưa vào ứng dụng để lập các bản dự báo mà Viện Nghiên cứu Hải sản đã thực hiện, tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ này đang dừng lại ở mức độ thành lập bản đồ chuyên đề về thông thường là bản đồ dự báo (bằng phần mềm Mapinfo), chưa được áp dụng công nghệ GIS để tích hợp giữa các mô hình và các cơ sở dữ liệu (CSDL) nghề cá và hải dương học vào trong môi trường GIS (ArcGIS, Mapinfo…) phục vụ công tác dự báo

Do vậy, dự báo khai thác có hiệu quả và phát triển nghề cá biển bền vững cần xây dựng được một quy trình dự báo khai thác phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp này, tác giả tập trung vào khai thác

dữ liệu viễn thám độ phân giải thấp, ứng dụng công nghệ GIS và nghiên cứu đối

tượng cá ngừ đại dương – cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares) và cá ngừ mắt to

(Thunnus obesus) với tên đề tài là “T ử g ệ ứ g dụ g v ễ á và GIS vào dự báo gư rườ g k a á á gừ đạ dươ g ở vù g b ể xa bờ Trung Bộ ệ Na ”

1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu

1.2.1 Nướ goà

Trên thế giới, việc dự báo phân bố và biến động nguồn lợi hải sản nói chung

và ngư trường nói riêng là một hướng ưu tiên phát triển của sinh học biển và hải dương học nghề cá, nhất là ở các quốc gia có các đội tàu đánh bắt xa bờ và đại dương phát triển mạnh như Mỹ, Nhật, Nga, Nauy, Hàn Quốc, Đài Loan và Ấn Độ Tại quốc gia này, công tác dự báo khai thác xây dựng từ việc khai thác các tư liệu ảnh vệ tinh

để thu thập thông tin, dữ liệu và chiết rút dữ liệu (nhiệt độ, chlorophyll-a, dòng chảy ) kết hợp với nguồn dữ liệu nghề cá phục vụ công tác dự báo khai thác Tại Ấn

độ, khai thác sử dụng tư liệu ảnh NOAA AVHRR cho nghiên cứu chỉ số nhiệt độ bề

mặt biển (SST) và chlorophyll phục vụ công tác dự báo nghề cá để tìm kiếm những khu vực có tiềm năng đánh bắt cho sản lượng cao [23] Ngoài chỉ số về SST và chlorophyll, chỉ số độ cao nhiệt độ bề mặt nước biển (SSH) cũng được phân tích từ

dữ liệu ảnh viễn thám kết hợp với dữ liệu cá ngừ vây vàng từ nghề câu vàng để tìm ra các mối tương quan có ý nghĩa giữa sản lượng khai thác đối tượng này với các yếu tố hải dương học phục vụ cho việc dự báo vùng tập trung cá ngừ vây vàng trong thời gian gần thực (near real time) [6] Trung Quốc, công tác dự báo khai thác cũng được tiến hành thường xuyên, các nghiên cứu tập trung vào việc thiết lập các dự báo khai thác hải sản ngắn hạn Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng đã cung cấp các dự báo khai thác dài hạn phục vụ cho việc định hướng phát triển nghề cá

Bên cạnh đó, chương trình nghiên cứu cá nổi đại dương (PFRP) do Đại học Hawaii tiến hành từ năm 1996 đến nay ở khu vực Tây Thái Bình Dương đã ứng dụng công nghệ phân tích ảnh viễn thám các trường hải dương, đánh dấu cá ngừ và nghiên cứu về đặc điểm sinh thái học để xây dựng các dự báo khai thác cá nổi lớn đại dương

Trong khu vực, Trung tâm phát triển nghề cá Đông Nam Á (SEAFDEC) đã chú trọng và đặt nền tảng vào lĩnh vực dự báo khai thác, kết quả thể hiện qua các ấn

phẩm như: Pelagic Tuna Longline (Câu vàng cá ngừ) phát hành tháng 11/2003, Tuna purse seine (Nghề vây cá ngừ), tháng 3/2004, On board Fish handling and preservation technology (Công nghệ sơ chế và bảo quản thuỷ sản trên tàu cá), tháng

9/2005…Tại Hội thảo khoa học được tổ chức ngay 6-7 tháng 3 năm 2012 tại Holiday Inn Melaka, Malaysia, nhóm tác giả Nurdin, S, Lihan, T & Mustapha, A.M thuộc trường đại học Kebangsaan chỉ ra rằng dự báo ngư trường khai thác cá bạc

má bằng công nghệ viễn thám với chỉ số SST dao động 29.94 ± 0.230C và chlorophyll-a 0.31 ± 0.10 mg/m3 thích hợp cho mật độ phân bố cá bạc má cao[20]

Như vậy, ở nhiều nước trên thế giới việc ứng dụng dữ liệu viễn thám vào công tác dự báo ngư trường khai thác cá biển đã được thực hiện và phục vụ có hiệu quả cho ngành công nghiệp khai thác hải sản

dự báo khai thác cần phải tuân theo các quy luật biến động của đời sống sinh vật biển bao gồm nguồn lợi khai thác liên quan mật thiết đến các quá trình khí tượng-hải dương biến đổi theo quy mô thời gian khác nhau từ dài, trung bình và ngắn và tương ứng với nó là quy mô không gian từ toàn cầu đến khu vực cụ thể

Một số nghiên cứu lĩnh vực dự báo khai thác được thực hiện từ khá sơm, giai đoạn 1960-1962 Chương trình hợp tác Việt Nam và Liên Xô, giai đoạn 1962-1965 triển khai nhiều đợt tổng thể về nghề cá đáy và mô trường ở vùng biển Vịnh Bắc Bộ thông qua các đề tài từ cấp bộ đến cấp Nhà nước Giai đoạn gần đây, các đề cấp Nhà nước liên tục được thực hiện với các nội dung nghiên cứu liên quan trực tiếp đến công tác dự báo khai thác nhằm nâng cao chất lượng dự báo khai thác, nổi bật là đề tài;

Một là đề tài “Luận chứng khoa học cho việc dự báo bi động sả lượng và phân bố nguồn lợ á”, giai đoạn 1991-1995 (Lê Đức Tố chủ nhiệm) [14] Mục

đích của đề tài là nhằm nghiên cứu và tìm ra khả năng dự báo khai thác cá ở vùng biển nước ta Đây được coi là đề tài nghiên cứu theo hướng Hải dương học nghề cá đầu tiên ở Việt Nam Đề tài đã xây dựng được các luận cứ khoa học liên quan đến các bài toán dự báo trong lĩnh vực Hải dương học nghề cá vùng biển Việt Nam, chỉ

rõ vai trò quan trọng của sự biến động các trường khí tượng, hải dương tới biến động phân bố và sản lượng cá khai thác và sự cần thiết phải nghiên cứu chúng một cách cơ bản, khoa học phục vụ công tác dự báo cá Đề tài đã bước đầu ứng dụng một số mô hình dự báo và quản lý nguồn lợi cá khai thác (mô hình xác suất, VPA, LCA) tại vùng biển Nam Trung Bộ và vịnh Bắc Bộ đối với một số loài cá ( nục sò, chỉ vàng, mối thường, mối hoa, mối vạch) đạt kết quả khá tốt Các kết quả nghiên

cứu còn cho thấy vai trò quan trọng của các cấu trúc hải dương như hoạt động nước trồi, các front, các khối nước, đối với phân bố nguồn lợi cá biển Việt Nam Trong quá trình xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệu hải dương học nghề cá, đề tài đã nhận thấy nhiều bất cập trong việc xây dựng dự báo môi trường và nguồn lợi cá biển ở nước ta, cụ thể là sự thiếu hụt và tính không đồng bộ của nguồn dữ liệu thống kê nghề cá, đặc biệt là ở vùng biển xa bờ

Hai là đề tài “Ng ên cứu c u trúc ba chiều nhiệt muố và oà lưu B ển

Đô g và á ứng dụ g”, giai đoạn 1996-2000 (Đinh Văn Ưu chủ nhiệm) [16] Đề

tài đã tạo cơ sở khoa học cho việc dự báo các trường hải dương, đã được triển khai,

sử dụng mô hình tiên tiến và công nghệ tính toán hiện đại Các kết quả đáp ứng các yêu cầu dự báo các cấu trúc hải dương đặc trưng liên quan tới phân bố và biến động nguồn lợi cá mà trước đây chưa làm được, cho thấy tính khả thi của việc áp dụng các mô hình dự báo biển hiện đại phù hợp với điều kiện ở nước ta Tuy nhiên, mục tiêu của đề tài chỉ dừng lại ở việc dự báo các trường hải dương trên quy mô lớn, mà chưa gắn kết được với các bài toán dự báo cá khai thác

Ba là đề tài “Xây dựng mô hình dự báo cá khai thác và các c u trúc hải dươ g ó l ê qua ục vụ đá bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam”, giai đoạn 2001-

2004 (Đinh Văn Ưu chủ nhiệm) [17] Đề tài đã triển khai và đánh dấu sự khởi đầu

về xây dựng cơ sở khoa học của mô hình dự báo cá khai thác tại vùng biển xa bờ, đồng thời bước đầu thiết lập hệ thống thông tin dự báo khai thác và các cấu trúc hải dương có liên quan Đề tài đã đưa ra quy trình dự báo đa quy mô ( hạn dài, hạn vừa

và hạn ngắn) ở vùng biển xa bờ miền Trung và Đông Nam bộ Kết quả đề tài cũng

đã xây dựng được các tập bản đồ điều kiện hải dương học nghề cá vùng biển xa bờ; các bản dự báo vụ cá Nam năm 2004 (mùa, quý, tháng); sổ tay hướng dẫn khai thác nghề câu vàng Tuy vậy, đề tài còn có một số tồn tại như; một là các CSDL hải dương và CSDL nghề cá còn tồn tại độc lập với nhau, thiếu tính liên tục và chưa đồng bộ; hai là dự báo các trường hải dương học chưa đi sâu vào các cấu trúc nhỏ

do thiếu nguồn dữ liệu đầu vào và chưa cập nhật được các nguồn dữ liệu viễn thám;

ba là các nghiên cứu về sinh học, sinh thái cá ngừ đại dương phục vụ dự báo chưa

được quan tâm; bốn là chưa xây dựng được quy trình dự báo khai thác hạn ngắn; năm là việc kiểm chứng và đánh giá kết quả dự báo còn chưa được triển khai một cách có hiệu quả

Bốn là đề tài “Ứng dụng và hoàn thiện qui trình công nghệ dự báo gư rường phục vụ khai thác hải sản xa bờ”giai đoạn 2007-2010 (Đoàn Văn Bộ chủ

nhiệm) [4] Đề tài đã đạt được; Một là có được hệ thống các CSDL hải dương học, nghề cá hoàn chỉnh cho phép đánh giá và dự báo ngư trường theo công nghệ tiên tiến phục vụ quản lý khai thác hợp lý nguồn lợi hải sản xa bờ; Hai là có quy trình dự báo theo phương pháp tương quan đa biến giữa ngư trường với các yếu tố môi trường biển cơ bản; Ba là có được các kết quả kiểm chứng (lý thuyết) các dự báo với mực độ tin cậy cao, tuy vậy, các kết quả này chưa được kiểm chứng thực tế Như vậy, Dự báo khai thác được quan tâm từ rất sớm, giai đoạn 1997-2010,

công tác này là nhiệm vụ thường niên " à lậ dự báo k a á á và ộ số loà ả sả ằ sử dụ g ợ lý guồ lợ " do Viện Nghiên cứu Hải sản thực hiện

Đề tài đã thu được nhiều kết quả trong việc xây dựng bản dự báo khai thác cá và các loài hải sản theo nghề, mùa vụ ( vụ bắc và vụ nam), theo tháng Các bản dự báo được gửi đến Đài tiếng nói Việt Nam, Chi cục Bảo vệ nguồn lợi thuỷ sản các tỉnh ven biển và phát hành rộng rãi đến các cá nhân, tổ chức liên quan phục vụ thực tiễn sản xuất (gián đoạn ở 6/2011-3/2013)

1.3 Phương pháp nghiên cứu

1.3.1 P ươ g á uyê g a

Phương pháp chuyên gia là phương pháp tổng hợp thu thập các ý kiến chuyên gia trong lĩnh vực dự báo khai thác và các lĩnh vực có liên quan đưa ra những dự đoán khách quan về tương lai phát triển của lĩnh vực khoa học kỹ thuật này dựa trên việc xử lý có hệ thống các đánh giá của chuyên gia Đây là phương pháp dự báo mang tính định tính, cụ thể nội dung của nó gồm;

a Thành lập nhóm chuyên gia

Nhóm chuyên gia được lập thành 2 nhóm cơ bản là nhóm các chuyên gia dự báo

và nhóm chuyên gia phân tích;

Nhóm chuyên gia dự báo sẽ đưa ra những đánh giá dự báo về đối tượng cần dự báo như dự báo khí tượng hải dương, dự báo các yếu tố hải dương học nghề cá, dự báo biến động giá trị đối tượng nghiên cứu, dự báo mùa vụ đối tượng nghiên cứu và

xu thế các năm tiếp theo Đây là các chuyên gia có trình độ hiểu biết nhìn chung tương đối cao, có kiến thức chuyên môn sâu về lĩnh vực dự báo, có lập trường khoa học và có khả năng suy đoán thể hiện ở sự phản ánh nhất quán xu thế phát triển của đối tượng dự báo và có định hướng vỹ mô

Nhóm chuyên gia phân tích (nhóm các nhà quản lý) bao gồm những người làm công tác quản lý có cương vị lãnh đạo, những người có quyền quyết định chọn phương pháp dự báo Đây cũng là các chuyên gia có trình độ chuyên môn cao về vấn đề cần dự báo, có kiến thức về dự báo

b Xin ý kiến và xử lý thông tin của các chuyên gia

Xin ý kiến chuyên gia là một giai đoạn của phương pháp chuyên gia để thu thập các thông tin phục vụ cho dự báo khai thác từ các ý kiến chuyên gia Đối với lĩnh vực này, thông thường xin ý kiến các chuyên gia qua các Hội thảo, Hội nghị, Seminar, các ý kiến được tổng hợp, xử lý, phân tích và đánh giá tính tập trung và tính thống nhất ý kiến các chuyên gia Phương pháp xử lý các ý kiến của các chuyên gia là bước quan trọng để đưa ra kết quả dự báo khai thác, trước khi bản dự báo khai thác phát hành, các vấn đề cần quan tâm trong việc đánh giá dự báo khai thác

là khả năng khai thác, mùa vụ khai thác, biến động giá cả (giá bán sản phẩm và giá mua nhiên liệu)…

1.3.2 P ươ g á â ố g kê

Phương pháp thống kê dựa trên cơ sở phân tích các số liệu điều tra, khảo sát

về diễn biến của ngư trường và các kết quả nghiên cứu sinh học, sinh thái của đối tượng cá quan tâm, cho phép xác định hiện trạng và xu thế biến động của ngư trường theo nghề dẫn đến các mô hình dự báo định tính và định lượng xu thế phân

bố trong tương lai trên phạm vy quy mô mà số liệu cho phép

Bảng 2 Bảng thống kê sản lượng của từng nghề khai thác theo thời gian

Nghề khai

thác Ngày Tháng Năm Loài khai thác Kinh độ Vỹ độ

Sản lượng (kg) Câu vàng 1 5 2000 Acanthocybium solandri 110.95 7.95 146.3 Câu vàng 1 5 2000 Alepisaurus ferox 110.95 7.95 46.3 Câu vàng 1 5 2000 Carcharhinus tilstoni 111.45 9.22 33.1 Câu vàng 1 5 2000 Dasyatis garouaensis 111.45 9.22 16.5 Câu vàng 1 5 2000 Gempylus serpens 111.45 9.22 33.1 Câu vàng 1 5 2000 Lepidocybium flavobrunneum 111.45 9.22 16.5 Câu vàng 1 5 2000 Thunnus albacares 110.95 7.95 438.9 Câu vàng 1 5 2000 Xiphias gladius 110.95 7.95 48.9 Câu vàng 2 5 2000 Acanthocybium solandri 110.97 10.22 68.3 Câu vàng 2 5 2000 Alepisaurus ferox 110.97 10.22 205.1 Câu vàng 2 5 2000 Lepidocybium flavobrunneum 110.97 10.22 68.3 Câu vàng 2 5 2000 Makaira indica 110.650 8.37 190.7 Câu vàng 2 5 2000 Pseudocarcharias kamoharai 110.650 8.37 572.1 Câu vàng 2 5 2000 Thunnus albacares 110.65 8.37 190.6

Bảng 2 thể hiện số liệu thống kê sản lượng khai thác theo loài của nghề lưới câu vào tháng 5 năm 2000, số liệu cho thấy có rất nhiều loài bắt gặp trong một mẻ

lưới, trong đó có đối lượng cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares)

Bảng 3 Bảng thống kê CPUE theo không gian (ô lưới)

Ký hiệu Kinh độ Vỹ độ CPUE_min CPUE_max CPUE_tb Số mẫu Độ lệch chuẩn

1.3.3 P ươ g á v ễ á

Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng [12] Phân tích và tách chiết thông tin từ tư liệu ảnh viễn thám gồm nhiệt độ bề mặt biển, hàm lượng chlorophyll-a, và dong chảy…

1.3.4 P ươ g á GIS

Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) gọi tắt là GIS

được định nghĩa là hệ thộng nhập liệu, lưu trữ, thao tác, phân tích và hiện thị dữ liệu địa lý hoặc không gian, dữ liệu được thể hiện ở dạng điểm, đường và vùng [13] Công nghệ thông tin nói chung và công nghệ GIS nói riêng phát triển nhanh chóng, hỗ trợ đắc lực và thúc đẩy các ngành khoa học và thực tiễn sản xuất phát triển với tốc độ cao Trong tình hình chung đó, công nghệ GIS và phần mềm chuyên dụng của nó đã góp phần tạo ra bước đột phá trong công tác thành lập các bản đồ, lưu trữ, phân tích, tích hợp thông tin và mô hình hoá thông tin dữ liệu Do

đó, công nghệ GIS đang trở thành công cụ trợ giúp hiệu quả để đưa ra các quyết định trong nhiều lĩnh vực khác nhau như lĩnh vực sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn, hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển, kinh tế - xã hội, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường… GIS có khả năng trợ giúp các nhà quản lý, quy hoạch, nhà khoa học, nhà sản xuất đánh giá được hiện trạng, biến động của hiện tương thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với bản đồ số một cách thống nhất trên cơ

sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào.ua phap

Phương pháp GIS là phương pháp mô phỏng, phân tích và thể hiện dữ liệu không gian trên cơ sở của một tập hợp các công cụ cho việc thu thập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ cho các mục đích cụ thể Hệ thống GIS gồm các thành phần như phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và con người [13]

Những tính năng vượt trội của công nghệ GIS như xử lý dữ liệu và phân tích không gian một cách chính xác và nhanh chóng đã tạo đà cho quá trình phát triển nghiên cứu dự báo ngư trường khai thác một cách có hiệu quả Như vậy, công tác

dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương sẽ có những bước phát triển mạnh

mẽ trên cơ sở phát triển các mô hình ứng dụng bằng công nghệ GIS

1.3.5 P ươ g á bả đồ

Năm 1999, tại Hội nghị lần thứ X của Hội Bản đồ thế giới, Các nhà Bản đồ đã

đưa ra một định nghĩa về bản đồ như sau: “ Bản đồ là sự biểu thị bằng kí hiệu về

thực tế Địa lí, phản ánh các yếu tố, hoặc các đặc điểm một cách có chọn lọc thông qua nỗ lực sáng tạo của tác giả bản đồ và được thiết kế để sử dụng khi các quan hệ

không gian là những vấn đề cần được ưu tiên.” Ngườ dị S B â

Bản đồ là mô hình kí hiệu hình tượng không gian của các đối tượng và các hiện tượng tự nhiên và xã hội, được thu nhỏ, được tổng hợp hoá theo một cơ sở toán nhất định, nhằm phản ánh vị trí, sự phân bố và mối tương quan của các đối tượng, hiện tượng và cả những biến đổi của chúng theo thời gian để thoả mãn những yêu cầu đã được xác định trước

Xét trên quan điểm này, những bản đồ dự báo ngư trường khai thác phục vụ cho các mục tiêu thực tiến nói trên, phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản: Một là, nội dung bản đồ phải được thể hiện bàng hệ thống kí hiệu hình tượng, trên cơ sở những nguyên tắc và quy luật của Ngôn ngữ bản đồ Hai là, bản đồ là hình ảnh thu nhỏ của

bề mặt Trái Đất lên mặt phẳng, trên một cơ sở toán học nhất định Ba là, nội dung bản đồ phải được hình thành trên cơ sở những nguyên tắc và quy luật khái quát hóa, nhằm thỏa mãn những nhu cầu thông tin dự báo ngư trường khai thác hải sản nói chung, khai thác, đánh băt cá ngừ đại dương nói riêng

Bản đồ số vùng biển xa bờ Trung Bộ, Việt Nam được sử dựng làm bản đồ nền địa lý, làm hệ thống thông tin không gian của GIS, trong quá trình thành lập bản đồ dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương cho nghề câu vàng vùng biển nói trên cũng được xây dựng theo những nguyên tắc và yêu cầu này Nhóm

bản đồ dự báo ngư trường khai thác được thành lập trên cơ sở những nguyên tắc

Theo Chiến lược phát triển Thuỷ

sản Việt Nam đến 2010, toàn vùng biển

Việt Nam được chia thành 5 vùng gồm

Vinh Bắc bộ, Trung bộ, Đông Nam bộ,

Tây Nam bộ và Giữa Biển Đông [3]

Nghị định số 33 /2010/NĐ-CP của

Chính Phủ về quản lý hoạt động khai

thác thuỷ sản của tổ chức, cá nhân Việt

Nam trên các vùng biển, vùng biển phân

chia gồm vùng biển ven bờ, vùng lộng

và vùng biển khơi [6] Vùng biển xa bờ,

Đề tài cấp Nhà nước “Ứng dụng và hoàn

thiện quy trình công nghệ dự báo ngư

trường phục vụ khai thác hải sản xa bờ”,

được xác định là vùng biển giới hạn từ

vỹ tuyến 60N đến 170N và kinh tuyến

1090E đến 1170

E [4] Trên cơ sở đó, với

tên đề tài “Thử nghiệm ứng dụng viễn thám và GIS vào dự báo ngư rường khai thác cá ngừ đại dương ở vùng biển xa bờ Trung bộ Việt Nam” được giới hạn từ vỹ

Hình 2 Phần mềm chuyên dụng Themsis viewer dung để chiết rút dữ liệu hải dương

1.4.3.1 Dữ l ệu g ề k a á âu và g á gừ đạ dươ g

Số liệu gốc được tập hợp từ các chương trình nghiên cứu nguồn lợi hải sản

có liên quan đến đối tượng cá ngừ đã được thực hiện tại vùng biển Việt Nam trong giai đoạn từ 1996 đến 2009 (Bảng 4) Số liệu của các chương trình này được thu thập thông qua các chuyến điều tra độc lập, các chuyến giám sát trên tàu khai thác thương phẩm, và chương trình sổ nhật ký khai thác

Bảng 4 Nguồn số liệu câu vàng cá ngừ

Dạng

số liệu Tên đề tài/dự án (tên tóm tắt) Năm thực

hiện

Số chuyến biển

Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi

trường vùng biển quần đảo Trường Sa

Nghiên cứu trữ lượng và khả năng khai thác

nguồn lợi cá nổi (chủ yếu là cá ngừ vằn, ngừ

vây vàng và cá ngừ mắt to) và hiện trạng cơ

cấu nghề nghiệp khu vực biển xa bờ miền

Trung và Đông Nam Bộ

Đề tài Nghiên cứu cải tiến và ứng dụng công

nghệ mới trong nghề câu cá ngừ đại dương ở

vùng biển miền Trung và Đông Nam Bộ

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

Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi

trường vùng biển quần đảo Trường Sa

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

Đề tài Nghiên cứu lập dự báo ngư trường khai

thác cá biển và một số loài đặc sản ở biển

Việt Nam (thực hiện tại Bình Định, Phú Yên,

Khánh Hoà)

2003-2009

142(70 tàu/2009)

Nguồn dữ liệu nghề cá lưu trữ dưới các dạng cơ sở dữ liệu (CSDL) khác nhau gồm CSDL điều tra, giám sát và nhật ký khai thác Dữ liệu được thu thập từ các đề tài, dự án: “Dự báo khai thác hải sản và một số loài đặc hải sản” [10, 18];

“Nghiên cứu, thăm dò nguồn lợi hải sản và lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp phục vụ triển khai nghề đánh băt cá xa bờ Việt Nam [11], “Dự án đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam” [1, 2], “Xây dựng mô hình cá khai thác và cấu trúc hải

dương học có liên quan, phục vụ đánh bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam” [17], “Ứng dụng và hoàn thiện qui trình công nghệ dự báo ngư trường phục vụ khai thác hải sản

xa bờ” [4] và nhiều nguồn khác Dữ liệu nguồn lợi lưu trữ gồm các thông tin không gian (toạ độ địa lý), thời gian (ngày, tháng, năm) và sản lượng từng mẻ (kg) Và được phân tích cho từng chuyến biển hoặc từng tháng

Dữ liệu điều tra (survey): thu thập dữ liệu trên mạng trạm thiết kế mặt rộng với khoảng cách được bố trí theo hình kim cương Thông số tàu thuyền khai thác, thông tin về lưới, ngư cụ khai thác, vị trí khai thác, thông số môi trường, các yếu tố hải dương học, các đặc trưng sinh học, thành phần loài bắt gặp, sản lượng các loài bắt gặp được ghi lại đầy đủ, chính xác trong từng mẻ lưới của mỗi chuyến điều tra

Dữ liệu giám sát: Dữ liệu được ghi lại bởi các quan sát viên, người được cử trực tiếp đi khai thác cùng với ngư dân khai thác nhằm theo dõi kết quả đánh lưới, 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 Điểm đặc trưng của nguồn dữ liệu này

là ngư trường thường là ngư trường khai thác truyền thống vì dữ liệu được thu thập một cách thụ động

Dữ liệu sổ nhật ký khai thác: Dữ liệu được ghi lại bởi chính các thuyền trưởng hoặc chủ tàu, người tham gia hoạt động khai thác trực tiếp trên biển ghi lại kết quả đánh lưới của từng mẻ Dữ liệu ghi lại thông tin cơ bản nhất về thành phần loài chính và sản lượng các loài chính bắt gặp, các dữ liệu khác ghi một cách hết sức đơn giản Điểm đặc trưng của nguồn dữ liệu này là ngư trường thường là ngư trường khai thác truyền thống vì dữ liệu được thu thập một cách thụ động và chất lượng của nguồn dữ liệu này còn nhiều hạn chế về mặt chất lượng

1.4.3.2 Dữ l ệu ả v ễ á

Dữ liệu nhiệt độ bề mặt biển (Sea surface temperature- SST) được dử dụng là

dữ liệu phân tích cơ chế nhiệt biển và băng biển (Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis - OSTIA) Dữ liệu OSTIA sử dụng từ dữ liệu viễn thám được cung cấp bở dự án nhóm nhiệt biển với độ phân giải cao (A Group for High Resolution Sea Surface Temperature - GHRSST) ở mức 4 (level 4) được

phân tích SST hàng ngày với độ phân giải toàn cầu 0,054độ Dữ liệu được phân tích

từ nhiều bộ cảm (sensors) khác nhau gồm AVHRR (the Advanced Very High Resolution Radiometer), SEVIRI (the Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager), AATSR (the Advanced Along Track Scanning Radiometer), AMSRE (the Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS), TMI (the Tropical Rainfall Measuring Mission Microwave Imager), và dữ liệu gốc từ các phao thả trôi và phao neo (drifting and moored buoys, đây là nguồn dữ liệu có độ chính xác cao) Dữ liệu nhiệt độ tầng thắng đứng và yếu tố dòng chảy được tính toán từ mô hình, dữ liệu màu biển sử dụng được thu nhận từ hai bộ cảm MODIS-AQUA và MERIS (ENVISAT) Dữ liệu được lưu trữ và xử lý trên phần mềm, module chuyên dụng khác nhau, dữ liệu sau xử lý được tải lên phần mềm Themis Viewer, dữ liệu thể hiện với độ phân giải khác nhau gồm độ phân giải cao 2km, độ phân giải chuẩn 4km

và độ phân giải thường 4km Dữ liệu thể hiện độ phân giải khác nhau được xử lý trên dữ liệu gốc từ MODIS-AQUA với độ phân giải 1km và MERIS với độ phân giải 1.1km Dữ liệu được xử lý bởi các kỹ sư của CLS từ mức 2 đến mức 4 qua các bước như biên tập (editing), đăng ký lại bản đồ (remapping), tính giá trị trung bình (everaging), phân tích loại bỏ mây băng phương pháp lấy giá trị trên cùng vị trí tọa

độ của ngày trước và ngày sau để tính giá trị trung bình cho ngày hiện tại

1.4.3.3 ư l ệu bả đồ

Bản đồ số tỷ lệ 1/1.000.000

được sử dụng để lập bản đồ thử nghiệm

dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại

dương ở vùng biển xa bờ Trung bộ

Việt Nam GCS_WGS_1984

Datum: D_WGS_1984

Hình 3 Bản đồ ký hiệu khu ô trong phạm vi dự báo

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí địa lý

2.1.1 Mô tả vùng biển nghiên cứu

Phía bắc tiếp giáp với vùng cửa Vịnh Bắc bộ và Quần đảo Hoàng Sa (Đà Nẵng), phía nam tiếp giáp với Quần đảo Trường Sa (Khánh Hòa), phía đồng thuộc giữa Biển Đông (giới hạn kinh độ 1170E) và phía tây giáp với vùng biển ven bờ (giới hạn kinh độ 1100E)

2.1.2 Tiề ă g ủa vùng nghiên cứu trong nghề cá xa bờ

Tiềm năng khai thác nguồn lợi hải sản vùng biển xa bờ Trung bộ là rất lớn, theo số liệu tàu thuyền của Cục Khai thác và Bảo vệ Nguồn lợi tính đến tháng 6 năm

2010, tổng số tàu khai thác bằng nghề khai thác cá ngừ đại dương có 848 tàu thì tại ba tỉnh là Bình Định (215 chiếc), Phú Yên (410 chiếc) và Khánh Hoà (154 chiếc) chiếm 92% so với cả nước Quảng bình có 69 chiếc cũng thuộc các tỉnh miền Trung, điều đó cho thấy tiềm năng khai thác nguồn lợi hải sản, đặc biệt là sản lượng khai thác nguồn lợi cá nổi lớn của Việt Nam chủ yếu tập trung ở vùng biển này và cá ngừ vây vàng chiếm tỉ trọng lớn

2.1.3 Vị trí về an ninh và chủ quyền lãnh hải

Vùng biển xa bờ là vùng biển sôi động và nhộn nhịp, là vùng biển có nhiều lợi ích giữa các bên như các hoạt động khai thác tài nguyên biển như khai thác hải sản, dầu khí, hàng hải Những mâu thuẫn về lợi ích giữa các bên cũng rất dễ phát sinh, do vậy, an ninh vùng biển này luôn được quan tâm Vùng biển này không chỉ

là vùng biển có tiềm năng khai thác nguồn lợi hải sản cá nổi lớn đơn thuần mà còn

là vùng biển có vị trí và vai trò hết sức quan trọng lĩnh vực hang hải của Việt Nam

và Quốc tế Trong bối cảnh khi mà quyền - chủ quyền lãnh hải đang có nhiều dấu hiệu đáng lo ngại thì những ngư dân đang hoạt động khai thác đánh bắt hải sản ở vùng biển này đóng vai trò như những chiến sỹ canh giữ vùng biển trong thời kỳ mới Đây là vùng biển có vị trí địa lý chiến lược trong phát triển kinh tế biển và an ninh biển của Việt Nam

2.2 Điều kiện tự nhiên

2.2.1 Khí ượng hải văn

Vùng nghiên cứu là vùng biển khơi, các đặc trưng thời tiết mang đậm nét khí hậu đại dương, nhiệt độ không khí trung bình năm dao động từ 27,0 - 27,70C, cao nhất vào tháng 5 (28,3 - 29,30C) và thấp nhất vào tháng giêng (24,6 - 26,00C) Hướng sóng thường trùng với hướng gió Các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão và áp thấp nhiệt đới thường xảy ra vào tháng 5 đến tháng 11, tập trung vào các tháng 7, 8 và

9 [21] Do vậy, hoạt động khai thác đang phải đối diện với thời tiết cực đoan trên biển với tần suất nhiều hơn, trong những thập niên gần đây, cùng với sự nóng lên của bầu khí quyển, những biến động khí hậu bất thường mang tính toàn cầu, những biến đổi này đã trở thành mối hiểm họa tiềm tàng đối với nhân loại, đặc biệt đối với những người làm việc trên biển

2.2.2 Phân bố nhiệ độ

Nhiệt độ luôn biến động theo không gian và thời gian, sự biến đổi này xảy ra lớn nhất ở lớp 0 - 200m nước bề mặt Theo Đào Mạnh Sơn, nhiệt độ nước tầng mặt đạt giá trị cao nhất vào tháng 5, trung bình từ 28,0 đến 30,2 oC và thấp nhất vào tháng 1, trung bình từ 22,0 đến 25,7 0C Kết quả nghiên cứu giai đoạn 2000 – 2002 cũng chỉ ra rằng, độ sâu xuất hiện tầng đột biến nhiệt độ thường từ 15 - 20m đến 100m vào mùa gió tây nam (tháng 4 đến tháng 9) và khoảng từ 30 - 40m đến 120m vào mùa gió đông bắc (tháng 10 đến tháng 3 năm sau) và độ dày lớp đột biến nhiệt

độ thay đổi khoảng từ 15 đến 60m Độ dày lớp nước đồng nhất bề mặt luôn biến động theo mùa và theo vùng, thông thường từ 15 - 45m có khi tới 100m [11]

Nền nhiệt mùa gió đông bắc thấp hơn nền nhiệt mùa gió tây nam ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ nước mặt biển, bên cạnh đó sự khác biệt nhiệt độ không khí giữa hai mùa còn tạo ra các hoàn lưu di chuyển các khối nước có những đặc tính nhiệt muối đặc trưng [8], do vậy, nhiệt độ nước mặt thể hiện xu thế vừa có tính chất mùa vừa có tính địa đới, điều này thể hiện rõ sự khác biệt giữa hai mùa là mùa đông thấp hơn mùa hè

Nguồn: Nguyễn Văn Hướng, 2010 Hình 4 Nhiệt độ đặc trưng các tháng trong năm ở vùng biển xa bừ Trung bộ Theo Nguyễn Văn Hướng, giá trị nhiệt độ trung bình tháng trong giai đoạn 2000-2009 dao động từ 28,1-28,60C, cao nhất tháng 5 là 28,3-30,50C và thấp nhất tháng 1 là 25,0-26,50C, cao nhất tháng 5

2.2.3 Dòng chảy

Dòng chảy địa chuyển và dòng chảy gió trong mùa gió tây nam có vận tốc nhỏ hơn mùa gió đông bắc Hướng chảy của cả hai loại dòng chảy này thay đổi phức tạp, nó phụ thuộc hoàn toàn vào hoàn lưu khí quyển và hoàn lưu nước từ đại dương đưa tới Vận tốc dòng chảy tổng hợp trên tầng mặt có thể tới trên 100cm/s, nếu trong biển và đại dương ở một thời điểm nào đó hướng của dòng địa chuyển và dòng gió trùng nhau

2.2.4 Hà lượng chlorophyll-a tầngmặt

Hàm lượng Chlorophyll a vùng biển nghiên cứu trung bình 0,11-0,37mg/m3, biến động tháng trung bình nhiều năm hàm lượng chlorophyll-a ở vùng biển xa bờ Trung bộ giai đoạn 2000-2008 cho thấy hàm lượng chlorophyll-a biến đổi qua các năm nhưng không thể hiện rõ tính quy luật (Bảng 5) [8]

Bảng 5 Giá trị cực trị chlorophyll-a các tháng trong năm ở vùng biển xa bờ

Nguồn: Nguyễn Văn Hướng, 2010 Hình 5 Xu thế biến động hàm lượng chlorophyll-a và nhiệt độ tằng mặt qua các

tháng trong năm ở vùng nghiên cứu

2.2.5 Nguồn lợi cá nổi lớn vùng biển xa bờ

Trong 6 chuyến điều tra bằng nghề câu vàng từ năm 2000 đến năm 2002 đại diện cho hai mùa gió Đông Bắc và Tây Nam đã bắt gặp 62 loài nằm trong 44 giống, thuộc 27 họ khác nhau Trong số 27 họ chỉ có 3 họ có số lượng loài nhiều là Carcharhinidae (9 loài), Scombridae (8 loài), Dasyatidae (8 loài) và những họ này cũng là những họ có tỉ lệ% sản lượng cao trong các chuyến điều tra Đó là các họ Scombridae (35,48%), Carcharhinidae (11,83%), Gempylidae (11,69%), Istiophoridae (9,66%) và Alopiidae (8,20%)

Có tới 36 loài có tỷ lệ sản lượng > 1%, nhưng chỉ có 7 loài là các đối tượng

khai thác chính và cho sản lượng khá cao: cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares - 26,81%), cá mập đuôi dài (Alopias pelagicus - 8,2%), cá mập (Prionace glauca - 6,63%), cá thu rắn (Gempylus serpens - 5,34%), (Lepidicibium flavobrunneum - 5,11%), cá ngừ mắt to (Thunnus obesus - 4,95%) và cá kiếm (Xiphias gladius -

4,43%) Thành phần loài và sản lượng đánh bắt của nghề câu vàng ở các chuyến

điều tra được trình bày ở Bả g 6