卫星监视如何揪出非法捕鱼者

Fishermen on the Boulogne sur Mer based trawler "Nicolas Jeremy" raise the fishing nets, off the coast of northern France October 21, 2013. Fishermen will not get European Union subsidies to build new vessels, EU lawmakers agreed on October 23. Voting on how to allocate nearly 1 billion euros ($1.4 billion) in annual fisheries subsidies up to 2020, the European Parliament said more money should be spent on assessing the state of Europe's depleted stocks. If confirmed in talks with governments, the proposals could spell relief for the estimated 75 percent of EU fish stocks that the European Commission says are over-fished. Picture taken October 21, 2013. REUTERS/Pascal Rossignol (FRANCE - Tags: BUSINESS MARITIME ENVIRONMENT POLITICS)ATTENTION EDITORS: PICTURE 08 OF 24 FOR PACKAGE 'COD, QUOTAS AND CONSERVATION' SEARCH 'NICHOLAS JEREMY' FOR ALL IMAGES - GM1E9AO05UN01
Net results ... satellite imagery provides a bird's-eye view of fishing vesselsImage: REUTERS/Pascal Rossignol
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非法捕捞是一项严峻挑战,或许偷走了全球合法渔获总量的五分之一。其人道主义和环境代价众所周知:海洋遭到掠夺,粮食不安全,甚至人口贩运。

鲜为人知的是,如何大规模遏止这种行为。我们需要一种方法,在船只往来频繁的海洋中发现异常:标记出值得动用有限的放大镜仔细查看的活动。

DigitalGlobe和Planet携手在空中提供了这样的“镜头”:我们从太空俯瞰地球,拥有独特的视角。但要识别出可疑到值得调度卫星的行为,就必须筛查全球数十万艘船只的活动,并以近乎实时的速度完成分析,及时获取能够识别非法活动的卫星影像证据。

目标是发现海上转运。这是指拖网渔船将非法渔获转移到冷藏货船(冷藏船)上,将合法和非法渔获混在一起,并抹去渔获来源信息,使政府无法对船上鱼货进行适当追踪。这些难以追踪的拖网渔船随后便可恢复公海捕捞,不受港口管理部门审查。

就在2015年,要通过调查研究、行为分析和卫星船舶追踪,找出一艘接收海上转运渔获的冷藏船,还需要三个多月。2016年,尽职的记者甚至凭借普利策公共服务奖表彰其严谨调查;DigitalGlobe卫星影像也为他们的调查提供了帮助。

但这种分析方式无法大规模推广。记者发出的“看这里!”线索无法自动化处理。

直到现在。SkyTruth及其合作组织Global Fishing Watch(GFW)或许能够改变这一局面。

大型远洋商船,包括许多拖网渔船以及所有能够装载非法渔获的冷藏船,都有义务持续发射通用自动识别系统(AIS)信标,但它们并非总是如此。这些公开信号最初是为防止碰撞而要求发射的,如今正出现新的用途。尤其是在信标信号消失时。

GFW项目绘制所有AIS信号的地图,让人们能够看到海洋各处的所有捕鱼活动。在这些数据中,GFW分析人员正在发现各种模式——这些模式表明海上转运正在进行,而船长关闭AIS往往会触发相关迹象。近期,GFW还开始利用机器学习进行模式识别,以扩大分析规模。借此,他们能够筛查210亿条信号,只标出数千起可疑事件。GFW将其称为潜在和疑似会合。

地图制作于2017年7月Image: Global Fishing Watch

一个点可能代表小型渔船与配备AIS的冷藏船会合,两船并排行驶,速度足够慢,以便转移鱼货。一个点也可能表示,在已知存在过度捕捞或偷捕的区域,AIS无线电信号中断。无论哪种情况,都值得进一步查看——通过卫星。

Planet的Dove卫星群覆盖全球,每天对整个地球成像,分辨率足够高,能够进一步缩小目标清单:Planet的影像可以定位AIS信号异常缺失区域的船只,发现海上并靠的船只,并追踪捕鱼活动。

2017年5月的一次船对船会合Image: Planet
正在进行双船拖网作业的船只Image: Planet

Planet确认后,可以自动向DigitalGlobe发送线索,请求调度我们分辨率最高的卫星之一进行扫描,从鸟瞰视角观察现场。通过影像审查,可能会发现敞开的货舱、转运起重机,甚至船对船系泊缆绳——这些都是可供当局采取行动的证据。

一艘货船与两艘身份不明的小船并排停靠Image: DigitalGlobe
一艘加油船,船尾系着一艘身份不明的小船Image: DigitalGlobe

凭借我们从太空俯瞰地球的独特视角,并借助日益精准的人工智能大规模串联线索,我们正努力缩短从可疑信号到实时证据的工作流程。

在卫星领域,我们称之为“提示与引导”——发现值得关注的情况,并将传感器指向那里。这只是用一种技术性的说法表达:让我们彼此照应,并运用地球上最先进的工具来做到这一点。

执行工作面临的障碍,往往源于想象力的局限:没有想到某个行业的模式也可以应用于全球尺度。我们不要因缺乏想象力而危及公海上属于大家的共同财富。

作者是全球未来理事会太空技术分会的成员。

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