海洋空间规划(MSP)提供了平衡这些需求与养护、导航和其他用途的框架。 有效的MSP测量的核心是水文测量 — — 测量和描述海洋、海洋和沿海水域物理特征的科学。 没有准确的水文数据,规划者无法确定合适的地点、评估环境风险或设计可持续的水产养殖作业。 这条文章探讨了水文测量如何支撑MSP水产业发展的各个阶段,从初始地点选择到长期监测,以及为什么对这些测量的投资对于蓝色增长的未来至关重要。

了解水文测量

水文测量是对水深、海底地形、水下危害和水柱物理特性的系统测量。 主要产出是测深图 — — 海底海拔详细图 — — 但现代测量还记录了背向散射强度(表明沉积物类型 ) 、 水柱剖面(温度、盐度、浊度)和水下结构的声像。

调查技术

测量人员使用一系列适合面积和深度的设备:

  • 多束回声声器[ – 发出多声纳束呈扇形,在宽片上产生高分辨率的测深和反散射数据. I理想是水产养殖租借区的详细绘图.
  • 单波束回声声器[ –提供每平方的单深度测量,适合侦察或浅水勘测.
  • 空降利达测深 –使用飞机的绿色激光脉冲快速绘制浅海沿岸水域(下至~50米)地图,对大规模初步现场评估有用.
  • Side-scan声纳 – 拖在船身后,以产生海底的声像,揭示可能影响到笼盖或锚地位置的巨石,电缆,或碎片等特征.
  • 自动水下飞行器和遥控飞行器——能够在不干扰水面船只的情况下在深水或敏感地区进行测绘。

国际水文组织制定了水文数据收集和处理的全球标准,确保各国司法管辖区的一致性,越来越多地将调查数据与卫星产生的海洋模型和实时传感器结合起来,以产生动态的四维海洋知识系统。

水文测量在海洋空间规划中的作用

公共卫生部是一个公共进程,它将海洋空间分配给不同的用途 — — 包括水产养殖、航运、渔业、能源和养护 — — 从而最大限度地减少冲突并促进可持续性。 水文调查提供了基础地理空间层,而所有其他规划决策都以之为依托。 没有这些数据,规划者将做出隐蔽、理解不足的环境选择。

选址和携带能力

选择正确的地点是水产养殖成功的最重要因素。

  • 水深 — — 确定笼盖、锚地和收割系统的结构要求。 暴露于波浪或底部接触的风险太浅;成本太深。
  • 海底稳定性和组成 — — 泥土或沙质底质可能不能支撑重锚;岩石外层的地表可能破坏网。 后层散射数据揭示了沉积物的类型和承载能力。
  • 当代规律和水交换 – 水文测量与ADCP(声波多普勒流线剖面仪)测量相结合,显示流量率影响废物散射,氧气更新,以及饲料输送.
  • 与现有基础设施的近距离性 — — 绘制管道、电缆、航道和保护区的地图,以防止冲突,并允许提供高效的服务。
  • 环境敏感性 — 通过高分辨率海底测绘可以避免海草床,珊瑚礁,和产卵场.

量化载荷能力 — — 一个地点的最大生物量可以支持而不破坏环境 — — 在很大程度上依赖于水文数据。 模拟废物扩散、氧气耗竭和海底影响的模型需要精确的测深和水流场作为投入。 联合国的联合国粮食及农业组织(FAO)强调针对地点的环境数据对于可持续水产养殖分区的重要性。

环境影响评估

在发放水产养殖许可证之前,必须进行环境影响评估。水文测量提供了衡量未来变化的基准。经过一段时间的反复测量,操作者和监管者可以检测海底形态(例如,未食用饲料的沉积)或水柱质量的变化。例如,农场安装前后的多束测量可以绘制笼子下有机废物的积累图,指导适应性管理。

在许多法域,缔约国会议的条例规定,水产养殖开发区只有在经过彻底水文评估之后才能指定,教科文组织政府间海洋学委员会[已制定了将水文学纳入缔约国会议最佳做法的准则。

水文学调查促进水产养殖发展的益处

对水文调查进行投资,产生的利益远远超出遵守范围,这些调查减少了投资者的风险,提高了业务效率,支持长期环境管理。

经济和业务福利

  • 优化选址[] – 精确的测深和当前数据帮助定位笼,用于最大水交换和废物冲洗,改善鱼的健康和饲料转化比例.
  • 降低的建造成本 ——事先知道海底条件,可以防止停泊拖船或锚地损坏等昂贵的故障。
  • 增强安全 – 绘制水下岩石,残骸或碎片图,可以减少船只航行和潜水作业的危害.
  • 保险和融资——保险人和放款人越来越多地要求作为保险或贷款条件的详细现场调查.

可持续性和遵守法规

  • 最小化的环境足迹 – 避免敏感的栖息地,管理废物沉积,以及保持水质,都直接得到水文数据的支持.
  • 减少冲突——基于客观数据的明确的空间分配减少与渔业、旅游和航运部门的纠纷。
  • 监测和适应性管理 – 时序水文测量使操作者在问题变得不可逆转之前能够发现趋势并调整做法.
  • 与MSP框架的一致——将水文学纳入MSP的国家,如挪威、澳大利亚和美国,报告更快地批准和增加利害关系方接受。

水产水文学个案研究

挪威的沙门农业区

挪威是世界上最大的大西洋鲑鱼生产国,几十年来一直利用水文测量来根据环境承载能力指定“交通光”区。 多波束测量图绘制了峡湾水深测量和水流系统,这些系统被输入了预测虱子扩散和底栖影响的模型。 这一数据驱动的方法减少了疾病爆发,尽管生产密度很高,但还是允许了可持续扩张。

美国的贝壳鱼水产养殖业 – 长岛声

在长岛之声,海洋局的沿海海洋科学国家中心与国家机构合作,作为海拔测量活动的一部分,对海豚养殖进行了水文测量。 侧扫描声纳在避免海草草地的同时,确定了有合适的海蛎床砂/砂底片的地区。 由此绘制的地图可通过海洋局沿海服务中心[公开查阅。

东南亚海藻养殖

在印度尼西亚和菲律宾,小农海藻历来依赖当地知识,导致产量变化。 亚洲开发银行最近支持的项目引入了低成本的单波束测量和无人机航空摄影测量,以绘制浅海地形图,改善了选址条件,减少了因波浪照射或水流不足而造成的作物损失。

挑战与未来方向

尽管水文学测量的重要性,但水产养殖仍面临若干挑战,高分辨率多波束测量仍然昂贵,特别是在偏远或深水地区,各国的数据获取和标准化差异很大,许多发展中沿海国家缺乏开展和解释测量的技术能力,造成差距,妨碍公平缔约国会议。

新兴技术有望降低障碍:

将水文数据与其他海洋学数据集(例如卫星遥感、现场浮标和生态系统模型)结合起来,将产生海洋环境的动态数字双胞胎,这些工具将使规划者能够在任何钢铁放入水中之前模拟一个新的水产养殖设施的影响。

结论

水文学调查是水产养殖知情海洋空间规划的无形支柱,它提供了选择最佳地点、评估环境承载能力、避免冲突和监测长期可持续性所需的经验基础。 随着水产养殖继续扩展到近海和深水,对高分辨率的最新水文学数据的需求只会增长。 政府、融资机构和水产养殖经营者必须认识到,调查不是一次性的管理费用,而是减少风险、提高生产力和保护渔业所依赖的海洋生态系统的战略投资。 通过将现代水文学技术纳入MSP进程,各国可以释放出蓝色增长的全部潜力,同时保障子孙后代的海洋健康。