LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

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

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả

nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ

công trình nào khác.

Nguyễn Duy Thành

LỜI CẢM ƠN

Là một học viên cao học của Khoa Địa lý, ĐH KHTN, ĐHQG Hà Nội, em

muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến các Thầy – Cô trong và ngoài Khoa, những

người đã giúp đỡ em trên con đường học tập và nghiên cứu trong giai đoạn vừa qua.

Những thông tin kiến thức mà em nhận được qua quá trình học tập sẽ giúp em vững

bước trên con đường nghiên cứu của riêng mình trong giai đoạn tiếp theo.

Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Nguyễn Ngọc

Thạch, trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp đã gặp không ít khó khăn

nhưng bằng tri thức và kinh nghiệm, Thầy đã tận tình chỉ bảo em tìm hướng tháo gỡ

giải quyết các vấn đề một cách hợp lý nhất để hoàn thành luận văn này.

Em cũng muốn gửi lời cảm ơn đến Viện Nghiên cứu Hải sản và Trung tâm

Trung tâm Động lực học Thuỷ khí Môi trường, ĐHKHTN là những cơ quan cho

phép em được khai thác dữ liệu để thực hiện luận văn đồng thời em muốn gửi lời

cảm ơn tới các đồng nghiệp đã động viên và giúp đỡ em hoàn thiện luận văn ở mức

tốt nhất có thể.

Sau cùng, em muốn gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè và gia đình, đặc biệt là

bố mẹ và vợ em là những người luôn động viên và giúp đỡ em kịp thời vượt qua

những khó khăn trong cuộc sống để hoàn thành khóa học.

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

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. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 22

2 2 K ượng hả vă ........................................................................................... 22

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

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AATSR - the Advanced Along Track Scanning Radiometer

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,

DANH MỤC BẢNG

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 .............. 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


điều tra độc lập, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2008...................................................... 41


giám sát hoạt động khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009 ................................ 42


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

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Giới hạn vùng biển nghiên cứu .................................................................... 16

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

Trang 1

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).

Trang 2

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.

Trang 3

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

Trang 4

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:

Trang 5

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

http://vi.wikipedia.org/wiki/Thunnus_albacares

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Thunnus_obesus&action=edit&redlink=1

Trang 6

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

Cá Ngừ vây vàng 34,88 28,42 3,20 5,37 0,02 -

Cá Ngừ mắt to 6,08 17,14 0,65 2,27 0,05 0,36

Cá Ngừ vằn 0,61 0,27 49,50 21,65 - 0,14

Cá ngừ khác 0,24 0 6,8 42,28 3,64 18,26

Tổng 41,81 45,83 60,15 71,57 3,71 18,76

Loài khác 58,19 54,17 39,85 28,43 96,29 81,24

Nguồn: Mai Văn Điện và Bách Văn Hạnh

Bảng 1 cho thấy sản lượng khai thác cá ngừ vây vàng chiếm tỷ lệ phần trăm cao

nhất trong cả hai chương trình khảo sát (34,88%) và giám sát hoạt động (28,42%)

trong nghề câu vàng so với các loài khác thuộc nhóm cá ngừ đại dương. Theo Đào

Mạnh Sơn, tỷ lệ sản lượng của cá ngừ đại dương trong tổng sản lượng khai thác của

các chuyến điều tra bằng nghề câu vàng khá cao, nằm trong nhóm 6 loài cá nổi lớn

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.

Trang 7

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

Trang 8

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.

Trang 9

1.2.2. ệ Na

Ở Việt Nam, công tác này đã góp một phần thông tin cho ngư dân khai thác,

quản lý hoạch định chính sách trong lĩnh vực khai thác hải sản. Hiện nay, công tác

dự báo ngư trường khai thác đang được Bộ, Ngành và các địa phương hết sức quan

tâm, tuy nhiên, dự báo ngư trường khai thác đảm bảo chất lượng cao để khai thác có

hiệu quả đang được đặt ra. Theo Lê Đức Tố (1995), những đảm bảo khoa học cho

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

Trang 10

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

Trang 11

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;

Trang 12

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.

Trang 13

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

AD19 116.75 13.75 0 19.7629 11.171 3 10.13

Q21 110.25 12.75 0 17.2225 8.77783 3 8.61

Q20 110.25 13.25 17.7775 17.7775 17.7775 1 0

R21 110.75 12.75 14.4443 14.4443 14.4443 1 0

S19 111.25 13.75 14.963 14.963 14.963 1 0

S21 111.25 12.75 5.357 5.357 5.357 1 0

T21 111.75 12.75 1.9285 5.7145 3.8215 2 2.68

U22 112.25 12.25 0 9 4.515 3 3.21

Bảng 3 thống kê năng suất khai thác nhỏ nhất, lớn nhất, trung bình và số mẫu

trên từng ô lưới 0,5 x 0,5 độ (kí hiệu ô AD19, Q21…), kinh độ và vỹ độ tâm ô lưới

được thể hiện cho kí hiệu tương ứng của mỗi ô lưới.

Trang 14

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].

http://nactalia.com.vn/

Trang 15

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

Trang 16

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

và yêu cầu đó.

Do vậy, phương pháp bản đồ là một trong các phương pháp cơ bản để phân tích

không gian về những biến động ngư trường khai thác theo thời giúp các hộ ngư dân

và doanh nghiệp khai thác hải sản theo dõi và điều chỉnh kế hoạch sản xuất của

mình đạt hiệu quả kinh tế cao.

1.4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu

1.4.1. K u vự g ê ứu

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 17

0N và kinh tuyến

1090E đến 117

0E [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

tuyến 60N đến 17

0N và kinh tuyến 110

0E đến 117

0E (Hình 1).

Hình 1. Giới hạn vùng biển nghiên cứu

Trang 17

1.4.2. ờ g a g ê ứu

Dự báo ngư trường khai thác cá ngừ đại dương hạn ngắn (1 tháng), thời gian

xây dựng thử nghiệm dự báo khai thác là tháng 4 và tháng 5 năm 2013.

1.4.3. ư l ệu, dữ liệu sử dụng

Bản dự báo thử nghiệm được xây dựng trên cơ sở nguồn dữ liệu nghề cá (dữ

liệu nghề cá ngừ đại dương) được thu thập từ các chương trình khảo sát, giám sát và

nhật ký khai thác. Dữ liệu ảnh viễn thám độ phân giải thấp (MODIS AQUA,

NOAA-AVHRRH, MERIS, …) được công ty CLS cập nhật và xử lý, dữ liệu này

truyền trực tiếp từ CLS cho dự án (MOVIMAR).

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.

Trang 18

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

Số liệu

điều tra

độc lập

Dự án Đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt

Nam (ALMRV)

2000-

2001 4

Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi

trường vùng biển quần đảo Trường Sa

2001-

2003 4

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

2002-

2004 4

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.

2005 1

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

2006 1

Số liệu

giám

sát

HĐKT

Dự án Đánh giá Nguồn lợi sinh vật biển Việt

Nam (ALMRV) 2001 1

Nghiên cứu, thăm dò nguồn lợi hải sản và lựa

chọn công nghệ khai thác phù hợp phục vụ

phát triển nghề cá xa bờ Việt Nam.

2000-

2001 3

Đề tài điều tra hiện trang nguồn lợi và môi

trường vùng biển quần đảo Trường Sa

2001-

2003 3

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

2006-

2007 1

Số liệu

nhật ký

khai

thác

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

Trang 19

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

Trang 20

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

Trang 21

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.

Trang 22

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 - 26,0

0C). 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.

Trang 23

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 28,3-30,5

0C 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].

Trang 24

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

Trung bộ

Tháng Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình

1 0,19 0,37 0,24

2 0,16 0,20 0,18

3 0,14 0,22 0,17

4 0,12 0,17 0,14

5 0,11 0,13 0,11

6 0,10 0,14 0,12

7 0,13 0,21 0,17

8 0,15 0,28 0,20

9 0,16 0,25 0,19

10 0,15 0,20 0,17

11 0,14 0,26 0,19

12 0,17 0,37 0,25

Phân bố mặt rộng, hàm lượng chlorophyll a thường cao ở những nơi có địa

hình bờ và đáy phức tạp, các cấu trúc khối nước ít bền vững và thường xuyên được

bổ sung lượng muối dinh dưỡng ttạo điều kiện cho thực vật phù du phát triển, đặc

biệt những vùng chịu ảnh hưởng của khối nước từ lục địa đổ ra, hàm lượng ở vùng

biển nghiên cứu dao động từ 0,2-0,6mg/m3, càng xa bờ hàm lượng chlorophyll-a

càng giảm. Khu vực xa bờ quanh kinh độ 1100E hàm lượng chlorophyll-a ít thay đổi

trong năm và có giá trị thấp khaỏng 0,3mg/m3 vì khu vực này các cấu trúc thẳng

đứng nhiệt - muối của khối nước bền vững làm cho quá trình trao đổi giữa các lớp

nước rất yếu, ngăn cản sự bồi tái, bổ sung dinh dưỡng cho quá trình quang hợp.

Mùa gió đông bắc, hàm lượng chlorophyll-a thường cao hơn so với mùa gió tây

nam. tại các vùng ngoài khơi xu thế biến động của chlorophyll-a gần như ngược

pha so với xu thế biến động của nhiêt độ nước biển tầng mặt

Trang 25

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.

Trang 26

Cá ngừ vây vàng, cá mập, cá ngừ mắt to, cá cờ và cá kiếm là những đối

tượng chính và quan trọng đối với nghề câu vàng ở vùng biển xa bờ miền Trung.

Sản lượng của những loài này qua 3 năm và giữa hai mùa gió trong năm không thể

hiện sự chênh lệch nhau nhiều.

Năng suất trung bình năm 2000 - 2002 đạt 7,87 kg/100 lưỡi câu. Nhìn

chung năm 2000 và năm 2002 có năng suất xấp xỉ nhau và khá cao, đạt 9,85

kg/100 lưỡi câu, riêng năm 2001 năng suất thấp, chỉ đạt 3,81 kg/ 100 lưỡi câu.

Năng suất đánh bắt trong năm có xu thế cao vào mùa gió Tây Nam và thấp hơn

vào mùa gió Đông Bắc.

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

2.3.1. Các đặc điểm sinh học sinh thái cá ngừ vây vàng

Tên khoa học: Thunnus albacares (Bonnaterre, 1788)

Tên tiếng Anh: Yellowfin tuna

Kích thước khai thác: Đối với câu vàng, kích thước dao

động 50 - 200 cm

a. K ước và sự s rưởng

Cá Ngừ vây vàng sinh trưởng khá nhanh và có chiều dài thân tối đa đạt trên

200cm, tỉ lệ phần trăm cá trưởng thành có chiều dài thân 70-100cm chiếm tỉ lệ cao,

tất cả cá ngừ vây vàng có kích thước trên 120cm đều đạt tới sự trưởng thành về giới

tính [9]. Theo Nguyễn Xuân Huấn, chiều dài cá ở tuổi trưởng thành (length at

maturity) biến đổi từ 56.7 cm đến 112.0 cm. Dựa trên các đặc tính bên ngoài của

buồng trứng hoặc thông qua sự kiểm tra đường kính nang trứng hoặc phân tích chỉ

số tế bào sinh trứng (gonosomic index analysis, GI), một số cá ngừ vây vàng đánh

bắt bằng nghề câu vàng đạt trạng thái sinh sản ở chiều dài cơ thể là 80-110 cm và

chiều dài ở 50% cá trưởng thành nằm giữa khoảng 110 cm và 120 cm. Chiều dài cơ

thể cá ngừ vây vàng đánh bắt bằng nghề câu vàng tại các vĩ độ 0o - 10

o và 10

o - 23

o

trên vùng biển tây Thái Bình Dương khi chúng đạt sự trưởng thành lần đầu tiên

trong đời (first maturity) là 106 cm và 112 cm.

http://vi.wikipedia.org/wiki/Thunnus_albacares

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Pierre_Joseph_Bonnaterre&action=edit&redlink=1

Trang 27

Sự sinh trưởng của cá ngừ vây vàng con không tuân theo mô hình sinh

trưởng của von Bertalanffy thể hiện khá rõ với tốc độ sinh trưởng bị chậm lại giữa

hai khoảng kích thước 40 -70cm FL [9].

b. D dưỡng

Thức ăn thường gặp trong dạ dầy cá ngừ vây vàng về cả số lượng lẫn số lần

bắt gặp là cá Lành canh (Engraulidae) băng nghề lưới vây rút chì, một số nhóm

thuộc bọn giáp xác (crustacean), chân đầu (cephalopod) và cả các sinh vật bơi nhanh

(ví dụ như các loài cá tự bơi cỡ nhỏ và mực). Các vi sinh vật tự bơi này thường tập

hợp từ dưới lên nhờ những xoáy nước hình thành nằm ở phần bên phía dưới gió

(leeward side) của các đảo đại dương. Sự phong phú sinh vật làm thức ăn hoặc các

nhân tố khác có thể đóng vai trò quan trọng để duy trì hoạt động đẻ trứng ở một số

khu vực có nhiệt độ tầng mặt cao và được xem là xu hướng chung của nhiệt độ ở

từng khu vực [9].

c. Sinh sản

Tại vùng biển nhiệt đới, tỉ lệ giới tính của cá ngừ vây vàng cho thấy cá cái

luôn chiếm ưu thế đông hơn cá đực trong các mẻ lưới đánh bắt bằng nghề câu vàng.

Thời gian sinh sản của cá ngừ vây vàng diễn ra quanh năm trong vùng ở phạm vi

dao động 10o xung quanh xích đạo, mùa hè khu vực sinh sản thường diễn ra tại các

vùng có vỹ độ cao hơn. Thời điểm cá ngừ vây vàng đẻ trứng (time of spawning),

dựa trên nhiều quan sát về thời gian đẻ trứng, người ta thấy rằng cá ngừ vây vàng ở

vùng xích đạo phía tây Thái Bình Dương và quần đảo Hawai đẻ trứng vào thời điểm

giữa hoàng hôn và bình minh với độ dài thời gian đỉnh điểm ước tính được là

khoảng 300 - 2000 tiếng đồng hồ. Tần số đẻ trứng (spawning frequency) của cá ngừ

vây vàng được tính toán dựa trên tỉ lệ giữa cá đang đẻ trứng thực thụ (actively

spawning fish) mang các nang trứng sau được ghi nhận có liên quan tới tổng số cá

đang sinh sản (reproductively active fish) với tổng số cá mà về mặt mô học được

xếp vào dạng trưởng thành (mature) bao gồm cả các cá thể đang bất hoạt về sinh

Trang 28

sản (reproductively inactive individuals). Chỉ số này khá cao đối với cá sống ở

phạm vi quanh xích đạo 10o, nơi cá ngừ vây vàng tiến hành đẻ trứng quanh năm.

Mùa đẻ (spawning season) của cá ngừ vây vàng ở đây diễn ra từ tháng 4 tới tháng 9

và mùa nghỉ đẻ là từ tháng 10 tới tháng 4 năm sau. Cá ngừ vây vàng được xem là

sinh vật đẻ trứng hàng loạt (serial spawner). Những vùng biển có nhiệt độ trên

26oC là những vùng biển mà cá ngừ vây vàng trưởng thành đẻ trứng, tại vùng xích

đạo, ấu trùng của các loài cá ngừ có sức chịu nhiệt ở nhiệt độ dưới 26oC mặc dù một

số ấu trùng thấy xuất hiện tại các vùng biển có nhiệt độ thấp hơn, ở mức 24oC. Ấu

trùng cá ngừ vây vàng có tuổi 2-14 ngày thường tập trung tại vùng ráp gianh

(frontal zone) nơi có sự pha trộn đan xen giữa nước sông và nước của đại dương.

Kết quả nghiên cứu về sinh học sinh sản của cá ngừ vây vàng tại vùng biển trung

tâm và tây Thái Bình Dương cũng đã xác nhận tiềm năng sinh sản của cá ngừ vây

vàng ở những vùng biển có nhiệt độ tầng mặt duy trì ở mức trên 24oC đến 25

oC.

Tuy nhiên, hoạt động đẻ trứng được ghi nhận bị giảm xuống hoặc tạm dừng. Các

nghiên cứu trước đây cũng như các quan sát ngoài môi trường đã cho thấy hoạt

động đẻ trứng của cá ngừ vây vàng diễn ra vào lúc chiều tối hoặc sáng sớm với hiện

tượng hyđrát hóa dự đoán xẩy ra vài tiếng trước khi trứng rụng. Sức sinh sản (batch

fecundity) của cá ngừ vây vàng được xác định bằng phương pháp sử dụng noãn bào

bị hyđrát hóa theo mô tả của Hunter và cộng sự năm 1985. Mối liên quan giữa

chiều dài thân (folk length) và độ mắn đẻ có thể mô tả bằng phương trình mũ sau

đây: Y = cLb, trong đó Y là độ mắn đẻ xuất phát từ chiều dài mình L theo cm. Mối

liên hệ giữa độ mắn đẻ và trọng lượng cơ thể ước định (estimated body weight) có

thể được biểu diễn bằng phương trình tuyến tính sau: Y = 62.173W+225.310

(r2=0.7829), trong đó Y là độ mắn đẻ và W là trọng lượng của cá tính bằng

kilograms. Sự xuất hiện ấu trùng cá Ngừ vây vàng tại các vùng biển xích đạo diễn

ra quanh năm nhưng vẫn có sự thay đổi mật độ ấu trùng theo mùa ở vùng biển cận

xích đạo. Người ta cho rằng ấu trùng xuất hiện chỉ ở những khu vực nước ấm nơi có

nhiệt độ cao hơn ngưỡng nhiệt gây chết

Trang 29

d. Tử vong

Tỉ lệ tử vong tự nhiên của cá ngừ vây vàng biến đổi theo lứa tuổi (age class).

Ở cá có kích thước khoảng từ 130 cm trở lên, tỉ lệ tử vong tự nhiên giảm mạnh.

Hiện tượng trên xảy ra là do nhu cầu năng lượng cho quá trình đẻ trứng ở cá cái rất

cao gây ra sự tử vong ở cá cái cao hơn và điều này dẫn tới tỉ lệ tử vong chung tự

nhiên của cá có kích thước lớn hơn 130 cm tụt xuống vì cá cái chết đi đã làm suy

giảm tỉ lệ quần thể. Tỉ lệ tử vong tự nhiên của cá ngừ vây vàng trước tuổi trưởng

thành (pre-mature) có chiều dài thân 50-80cm cũng biến động theo kích thước với tỉ

lệ thấp nhất là 0,6 - 0,8/ năm. Tỉ lệ tử vong hàng năm của cá ngừ vây vàng do hoạt

động đánh bắt gây ra đã tăng lên trong thời gian qua ở mọi lứa tuổi, nhóm cá có

tuổi 0-1 mức tử vong lớn nhất, những năm gần đây tỉ lệ tử vong do đánh bắt thuộc

nhóm này đã vượt quá tỉ lệ tử vong tự nhiên.

e. Lượng bổ sung

Qua nghiên cứu ở các vùng biển khác ở vùng biển trung tâm và tây Thái

Bình Dương, các nhà khoa học đã thấy rằng sự đóng góp cho lượng bổ sung của

từng khu vực trên là không giống nhau. Mặc dù chưa có sự kiểm tra cụ thể nhưng

các nhà khoa học tin rằng sự biến thiên thấp về tần số của lượng bổ sung có liên

quan tới sự thay đổi điều kiện môi trường và sự biến thiên tần số ở mức cao hơn

liên quan tới chu kỳ hoạt động của El Nino - La Nina. Vùng biển giới hạn 120oE -

140oE và vĩ độ 10

oS - 20

oN có khả năng đóng góp 60%.

Theo mô hình quần thể về sự phân bố trong không gian, cấu trúc tuổi, chiều

dài cơ thể của cá ngừ vây vàng (A spatially-disaggregated, length-based, age-

strutured population model of yellowfin tuna), lượng bổ sung trung bình CV

(average recruitment coefficents of variation ) của chúng là 0.13.

f. D ư

Cá ngừ vây vàng con ở độ tuổi 0-1 thường bơi vào vùng bờ: chúng có tập

tính tập trung thành đàn rất dễ nhận biết và là đối tượng khai thác chủ yếu của nghề

cá nổi (surface fisheries) ven bờ. Sự tập trung thành đàn xảy ra thường xuyên ở

Trang 30

phần gần tầng nước mặt, chủ yếu theo kích thước, hoặc là những nhóm đồng nhất

(monospecific groups), hoặc thành những nhóm hỗn tạp (multispecific groups).

Hiện tượng phân đàn theo giai đoạn sinh thái hay sự phân đàn theo kích thước

(ecological or size aggregation): Kamimura và Honma (1962) đã chỉ ra rằng sự

phong phú của mỗi nhóm kích thước (the abundence of each size group) (nhóm

A:121-140 cm; nhóm B: 121-140 cm; nhóm C: >140 cm) của cá Ngừ vây vàng Thái

Bình Dương theo tỉ lệ đánh bắt được bằng nghề câu lưỡi (hook rate) thay đổi từ từ

từ Đông sang Tây. Nhóm A gặp nhiều nhất ở hầu hết các vùng biển phía tây; nhóm

B tăng từ từ từ đông sang tây xung quanh đường ranh giới ngày (date line) và nhóm

C bắt gặp nhiều ở vùng biển phía đông của đường ranh giới ngày. Các số liệu thu

thập từ thiết bị theo dõi cá (tagging data) ở cá trưởng thành cũng cho thấy sự di

chuyển trên diện rộng theo hướng Đông-Tây của cá ngừ vây vàng giữa kinh độ 120o

đông và 160o tây. Sự di chuyển theo chiều Bắc-Nam phổ biến hơn so với chiều

Đông-Tây không có liên quan tới điều kiện hải lí và vẫn còn cần được nghiên cứu

thêm. Sự tách đàn (segregation) giữa cá con và cá trưởng thành diễn ra không rõ

ràng. Cá ngừ vây vàng sống ở các vùng biển điều hòa (regulatory area) thuộc loại

quần thể bị cách li (isolated population). Mỗi khi bơi vào vùng nước quanh các hòn

đảo (insular waters), cá ngừ vây vàng ở tuổi chưa trưởng thành (juvenile yellowfin

tuna) có khuynh hướng ở lại vùng này một thời gian ngắn và phạm vi di chuyển của

chúng nhỏ.

Giống như các loài cá ngừ khác, cá ngừ vây vàng thực hiện sự di cư dưới

hai hình thức di cư: (1). Di cư trong vùng cư trú (within habitat) (hay còn gọi là

sự di cư trong cùng một giai đoạn sinh thái): Sự di chuyển theo không gian và

thời gian một cách rõ ràng của từng cá thể do sự thay đổi tập tính trong chính cá

thể đó đối với sự thay đổi các đặc điểm của chúng theo mùa; (2). Di cư giữa hai

vùng cư trú (between habitats) (hay còn gọi là sự di cư phản ứng lại sự thay đổi

của các giai đoạn sinh thái): sự di chuyển của cá giữa hai vùng cư trú bất kỳ diễn

ra một cách tự nhiên. Sự di cư này diễn ra vào khoảng thời gian tháng 3 và tháng

9 trong năm.

Trang 31

g. Vùng phân bố của cá ngừ vây vàng

Theo thống kê từ các nghiên cứu [3] đã đưa ra mối liên hệ giữa cấu trúc nhiệt

của đại dương và sự phân bố của cá ngừ tại vùng biển nhiệt đới ở Thái Bình Dương

và Đại Tây Dương. Đặc điểm chung cho cả hai đại dương thường thấy trong các

vùng phân bố chính ở cá ngừ vây vàng là nhiệt độ tầng mặt cao (vùng có nhiệt độ

tại vị trí giao nhau của các vùng), thường trên 27oC và ngưỡng nhiệt gây chết

(thermocline) thấp (các vùng biển gần các đảo hoặc rặng san hô, vùng có sự phong

phú của các sinh vật làm thức ăn cho cá ngừ vây vàng).

Tại bờ đông Thái Bình Dương, sự phân bố của cá ngừ vây vàng chịu ảnh

hưởng mạnh bởi sự thay đổi cường độ của dòng hải lưu Pêru và dòng nước trồi xích

đạo (equatorial upwelling). Cá ngừ vây vàng ở vùng biển này bị vùng nước lạnh

hình răng lược (wedge) (hay có dạng hình lưỡi (tongue-shaped)) chảy dọc theo xích

đạo và được bao quanh bởi đường đẳng nhiệt 24oC chia làm hai vùng khác nhau.

Nhiều dữ liệu cho phép giả thiết rằng dường như cá ngừ vây vàng trước tuổi trưởng

thành (juveniles yellowfin tuna) phân bố rất dầy đặc ở vùng biển giữa đại dương

(mid-ocean). Có lẽ, các vực nước ven bờ ở vùng biển nhiệt đới đã cung cấp cho

chúng một nơi cư trú. Tuy nhiên, tỉ lệ cá con (young fish) xuất hiện ở giữa đại

dương như thế nào hiện vẫn chưa được biết. Lí do giải thích tại sao cá ngừ vây vàng

trước tuổi trưởng thành (juvenile yellowfin) bơi vào các vực nước vùng duyên hải

cũng chưa rõ ràng, tuy nhiên có thể giả thiết rằng: hiện tượng trên có lẽ do sự thay

đổi nhu cầu về thức ăn của chúng. Nếu giả thiết này là đúng thì một cách khách

quan ta có thể thấy rằng mỗi vùng duyên hải sẽ có một trữ lượng thức ăn nhất định

mà nhìn chung tỉ lệ này tùy thuộc vào kích thước của đàn cá.

Vùng biển xa bờ Nam Trung bộ được xem là ngư trường truyền thống đối

với nghề khai thác băng nghề câu vàng, vùng biển này thường cho sản lượng khai

thác cao và ổn định. Vùng biển phía nam và đông nam của Quần đảo Hoàng Sa,

phía tây bắc, tây nam của Quần đảo Trường Sa là ngư trường khai thác trong điểm

của đối tượng này [10, 18].

Trang 32

2.3.2. Các đặc điểm sinh học sinh thái cá ngừ mắt to

- Tên tiếng Anh: Bigeye tuna

- Tên khoa học: Thunnus obesus (Lowe, 1839)

- Kích thước khai thác: 60 - 180 cm

a. K ước và sự s rưởng:

Chiều dài thân tối đa (maximum fork length) của cá Ngừ mắt to đạt trên

200cm, thông thường kích thước này đạt tới 180cm (tương ứng với cá có tuổi ít nhất

3 năm). Ở Thái Bình Dương, con cá lớn nhất bắt được tại Cabo Blanco, Pêru 1957

có trọng lượng 197,3kg và chiều dài đạt tới 236cm. Ở Đại Tây Dương, con cá lớn

nhất bắt được tại Ocean City, Maryland, Hoa Kỳ năm 1977 có trọng lượng 170,3kg

và chiều dài thân là 206cm. Sự trưởng thành của cá Ngừ mắt to thường đạt được ở

chiều dài khoảng 100-130cm đối với cá sống tại đông Thái Bình Dương và Ấn Độ

Dương và 130cm đối với cá sống ở vùng trung tâm Thái Bình Dương. (FAO, 1983)

Sự sinh trưởng của cá Ngừ mắt to, dựa trên sự chuẩn hóa (fit) số liệu về nhĩ

thạch (otolith) và số liệu theo dõi cá (tagging data), các thông số trong đường cong

sinh trưởng von Bertalanffy được ước tính như sau: L∞ = 165,3cm (sai số 0,014), K

= 0,3732 năm (sai số 0,027) và to = -0,342 năm (Kirkwood, 1983). Việc chuẩn hóa

lại (refit) số liệu dựa trên mô hình sinh trưởng tổng hợp (composite growth model)

không tính tới cá có chiều dài >110cm thu được các thông số trên khác biệt hơn một

chút: L∞ = 166,3cm (sai số 0,015), K = 0,3494 năm (sai số 0,027) và to = -0,3888

năm (sai số 0,017) (Kirkwood, 1983).

b. D dưỡng:

Phổ thức ăn của cá Ngừ mắt to bao trùm nhiều loài cá khác nhau (fishes),

nhiều loại chân đầu (cephalopods) và giáp xác (crustaceans). Vì vậy, khó có sự

phân biệt rõ ràng về phổ thức ăn giữa cá Ngừ mắt to với các loài cá Ngừ có kích

thước tương tự khác. Cá Ngừ mắt to kiếm ăn vào cả ngày lẫn đêm. (FAO, 1983)

Hoạt động kiếm ăn của chúng diễn ra suốt ngày và đêm. (JICA, 1997)

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Thunnus_obesus&action=edit&redlink=1

Trang 33

c. Sinh sản:

Vùng biển đông Thái Bình Dương, cá Ngừ mắt to đã được quan sát thấy ở

khu vực giữa vĩ độ 10o bắc và 10

o nam với thời kì đẻ trứng đỉnh điểm (peak

spawning) kéo dài từ tháng 4 tới tháng 9 ở bắc bán cầu và từ tháng 2 và tháng 3 ở

nam bán cầu. Kume (1967) đã phát hiện ra mối liên hệ giữa sự xuất hiện cá Ngừ

mắt to bất hoạt giới tính (sexually inactive Bigeye tuna) với sự tụt giảm nhiệt độ bề

mặt ở dưới mức 23oC hoặc 24

oC. Cá trưởng thành đẻ trứng ít nhất hai lần trong

năm; số lượng trứng trong mỗi lần đẻ trứng đã được ước tính vào khoảng 2,9-6,3

triệu quả. (FAO, 1983)

Hoạt động đẻ trứng diễn ra ở những vùng biển giữa vĩ độ 10o Bắc và 10

o

Nam quanh năm nhưng xuất hiện hầu hết từ tháng 4 tới tháng 9 (JICA, 1997).

Ở Thái Bình Dương, cá Ngừ mắt to trưởng thành đẻ trứng ở tầng nước ấm

(>26oC) trên bề mặt. Do đó, sự mở rộng vùng đẻ trứng tiềm năng có thể là đường

đẳng nhiệt tầng mặt 26oC (26

oC sea-surface-temperature isotherm).

Cá Ngừ mắt to có kích thước 100-130 cm có lẽ ở trong độ tuổi thứ ba

(Calkins, 1980). Những kiểm tra về mô học cho thấy trong thời kỳ đẻ trứng tích cực

(reproductively active), cá Ngừ mắt to đẻ 1-1,57 ngày một lần (Nikaido et al.,

1991). Một con cá Ngừ mắt to ở vùng biển trung tâm xích đạo Thái Bình Dương có

chiều dài 150cm có khả năng đẻ trứng (batch fecundity) ước tính vào khoảng 2,2

triệu quả. Trong số những cá trưởng thành được nghiên cứu, có tới 90% được xác

định có đẻ trứng vào giờ 24 và hầu hết chúng có thể đẻ trứng từ lúc 19 giờ cho tới

24 giờ. Quá trình đẻ trứng của một cá thể cá Ngừ mắt to trong mùa đẻ trứng vẫn

chưa được biết tới.

Việc kiểm tra về tỉ lệ giới tính theo số liệu từ vùng rộng lớn của nghề câu

vàng trong vùng xích đạo Thái Bình Dương cho thấy nhìn chung ưu thế thuộc về cá

cái trong hầu hết các kích thước được nghiên cứu (Kikawa, 1966; Kume, 1969). Ưu

thế của con đực trở lên lớn hơn khi kích thước cơ thể cá tăng lên. Đây cũng là mô

hình chung cho các loài cá ngừ (tuna) và có khả năng bắt nguồn từ sự tử vong giới

tính đặc trưng (tăng tỉ lệ tử vong của cá cái trưởng thành) và sự sinh trưởng.

Trang 34

d. Tử vong:

Theo báo cáo của Nguyễn Xuân Huấn [3], tỉ lệ tử vong tự nhiên của cá Ngừ

mắt to được tính toán bằng những phân tích số liệu tuổi đánh bắt bằng nghề câu

vàng từ năm 1957-1964 là 0,361/năm với tỉ lệ tử vong tổng số từ 0.6 đến 1,4.

Những tính toán trên cá cỡ nhỏ (<40cm) ở Philipines, cá cỡ nhỏ-trung bình (45-

65cm) ở vùng biển xích đạo tây Thái Bình Dương và cá cỡ trung bình-lớn (>60cm)

ở vùng biển san hô cũng đã được tiến hành. Kết quả của những nghiên cứu này biến

đổi rất lớn, có thể có liên quan với kích thước cá được theo dõi.

e. Lượng bổ sung:

Lượng bổ sung của cá Ngừ mắt to có sự biến động lớn trong suốt 40 năm qua

và liên quan tới điều kiện hải lí, đặc biệt là chu kỳ của hiện tượng El Nino Southern

Oscillation (ENSO).

f. Sự d ư

Giống như các loài cá Ngừ khác, cá Ngừ mắt to thực hiện sự di cư dưới hai

hình thức di cư: Một là di cư trong vùng cư trú (within habitat) (hay còn gọi là sự di

cư trong cùng một giai đoạn sinh thái): Sự di chuyển theo không gian và thời gian

một cách rõ ràng của từng cá thể do sự thay đổi tập tính trong chính cá thể đó đối

với sự thay đổi các đặc điểm của chúng theo mùa. Hai là; di cư giữa hai vùng cư trú

(between habitats) (hay còn gọi là sự di cư phản ứng lại sự thay đổi của các giai

đoạn sinh thái): sự di chuyển của cá giữa hai vùng cư trú bất kỳ diễn ra một cách tự

nhiên [9].

g. Vùng phân bố của cá Ngừ mắt to:

Cá Ngừ mắt to có sự phân bố địa lí toàn thế giới ở các vùng biển nhiệt đới và

cận nhiệt đới: chúng phân bố rộng khắp trên các vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt

đới của Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương nhưng lại vắng bóng

trong biển Địa Trung Hải. Cá Ngừ mắt to vẫn luôn được xem là loài bắt gặp khắp

miền nhiệt đới ở hầu hết các khu vực giữa 40o vĩ Bắc và 30

o vĩ Nam. Cá Ngừ mắt to

Trang 35

sống ngoài khơi ở tầng mặt (epipelagic) hoặc ở tầng giữa (mesopelagic), xuất hiện

từ tầng nước bề mặt cho tới độ sâu 250m [19].

Kết quả của sự phân chia các bãi cá được xác định sơ bộ bởi đường đẳng nhiệt

240C, yếu tố mà tại những vùng khác đương nhiên trở thành phạm vi nhiệt thích

hợp của cá Ngừ mắt to. Vùng không có sự cư ngụ của cá Ngừ mắt to (vùng nằm

giữa hai bãi cá A và B) tương ứng với khu vực chịu ảnh hưởng dòng hải lưu Pêru và

dòng nước trồi xích đạo. Hiện tượng này làm thay đổi đặc tính của chúng phù hợp

với hiện tượng tăng, giảm sự ảnh hưởng này Thành phần chính cá Ngừ mắt to của

nghề câu vàng tăng dần theo kích thước từ tây sang đông tại vùng xích đạo (Yabuta

và Yukinawa, 1959; Kume, 1963; Kume và Shiohhama, 1965). Có thể nói rằng

khuynh hướng này là phổ biến không chỉ đối với cá Ngừ mắt to mà còn với cá

albacares ở bắc Thái Bình Dương và cá Ngừ vây vàng ở vùng xích đạo [9].

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

Nghề đánh bắt cá ngừ vây vàng là thành phần quan trọng của nghề cá của các

vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới. Hiện nay có khoảng 35 quốc gia khác nhau

trên thế giới tham gia đánh bắt, trong đó Nhật Bản và Hoa Kỳ là hai quốc gia có sản

lượng đánh bắt nhiều nhất (khoảng 100.000 tấn mỗi năm). Sản lượng cá đưa lên bờ

khá ổn định trong thời kì 1975 đến 1981, nằm trong khoảng 496.000-545.000 tấn.

Sản lượng đánh bắt của toàn thế giới năm 1981 tổng số là 526.340 tấn [19]. Từ năm

1990 đến 1995, theo niên giám thống kê nghề cá của FAO, sản lượng đánh bắt cá

ngừ vây vàng ở khu vực tây và trung tâm Thái Bình Dương (WCPO) đạt 323.537-

346.942 tấn.

Ở Việt Nam, bên cạnh nghề rê trôi và nghề vây thì nghề câu cá ngừ vây vàng

là nghề khai thác chính tại vùng biển xa bờ, đối tượng cá ngừ đại dương (cá ngừ vây

vàng và cá ngừ mắt to) khai thác được chủ yếu bằng nghề câu vàng [13]. Theo

Nông Nghiệp Việt Nam, nghề khai thác cá ngừ đại dương tập trung tại 3 tỉnh Nam

Trung bộ gồm Bình Định, Phú Yên và Khánh Hòa với đội tàu gần 1.200 chiếc, sản

lượng khai thác mỗi năm trên 10.000 tấn, riêng Tỉnh Phú Yên được coi là cái nôi

Trang 36

của nghề câu cá ngừ đại dương của Việt Nam, với sản lượng đánh bắt hàng năm đạt

5000-5500 tấn. Theo Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Định sản lượng đánh bắt

cá ngừ đại dương năm 2011 đạt 4.695tấn, tỉnh Khánh Hòa có sản lượng khoảng trên

2.000 tấn.

Cá ngừ vây vàng và mắt to con bị đánh bắt do chúng thường bơi lẫn với các

vật trôi nổi trên biển, chẳng hạn như gỗ, thùng hàng do các tàu bè vứt xuống biển

hoặc các bè do con người tạo ra để thu hút đàn cá.

Trang 37

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

3.1. Một số yếu tố hải dương học

Nhiệ độ tầng mặt; nhiệt độ nước

biển tầng mặt tháng 3 năm 2013,

nhiệt độ bề mặt giao động 25,1 đến

28,3 độ C. Kết quả cho thấy giá trị

nhiệt cao thuộc vùng biển phía nam

của vùng nghiên cứu (vỹ tuyến thấp),

đặc biệt là vùng biển quanh quần đảo

Trường Sa. Ngược lại, nhiệt độ thấp

thuộc vùng biển phía bắc (quanh

quần đảo Hoàng Sa). Nguyên nhân là

do phía bắc chịu ảnh hưởng của mùa

gió gió mùa đông bắc (Hình 6).

Tháng 4 năm 2013, nhiệt độ bề

mặt giao động 26,3 đến 29,8 độ C.

Xu thế nhiệt độ trong trong tháng 4

năm 2013 cũng khá tương đồng

với nhiệt độ trong tháng 3 năm

2013, nhưng nền nhiệt trung bình

trong tháng 4 (28,9 độ C) cao hơn

nền nhiệt trung bình trong tháng 3

(27,4 độ C) khoẳng 1,5 độ C.

Nhiệt độ cao nhất ở vùng biển

đông bắc và tây nam quần đảo

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

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

Trang 38

Trường Sa. Vùng biển phía tây của quần đảo Hoàng Sa có giá trị nền nhiệt trung

bình thấp nhất (Hình 7).

3D rường nhiệt; Dữ liệu tầng thẳng đứng được

chiết rút từ phần mềm Themis Viewer với các tầng

5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75, 100, 125, 150,

175, 200, 225, 250, 300, 400 và 500m (Hình 10).

Nhiệt độ nước biển tầng 50m trong tháng 3 năm

2013 giao động 22,9 đến 26,8 độ C. Giá trị nhiệt

cao thuộc vùng biển tây nam quần đảo Trường Sa

(vỹ tuyến bắc từ 70N- 10

0N và kinh độ đông từ

1100E -115

0E) và tây bắc quần đảo Trường Sa (vỹ

tuyến bắc từ 11030’N- 13

030’N và kinh độ đông từ

1110E -115

0E) (Hình 8).

Tháng 4 năm 2013, xu thế phân bố nhiệt độ

tầng 50m tập trung ở vùng biển từ xa bờ

tỉnh Bình Định đến tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

(vỹ tuyến bắc từ 90

30’N- 14030’N và kinh

độ đông từ 1100E -114

0E) (Hình 9). Dải

nhiệt trong tháng này (giao động 22,0 đến

27,5 độ C) rộng hơn dải nhiệt trong tháng 3

năm 2013 (giao động 22,9 đến 26,8 độ C).

Dòng chảy; Hình 9 cho thấy các khối nước

có sự giao thao và tương tác lớn ở khu vực

xa bờ tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận và khu

vực quần đảo Hoàng Sa.

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

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

Trang 39

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

Chlorophyll: hàm lượng chlorophyll trong tháng 4 dao động ở mức dưới 0,343mg/m3

Trang 40

Hình 11. Chlorophyll tháng 4 năm 2013.

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

3.2.1. Sả lượng khai thác cá ngừ đại dương

Theo số liệu phân tích từ các chuyến điều tra khảo sát giai đoạn 2001-2008

sản lượng trên từng mẻ lưới trung bình các tháng trong năm của cá ngừ đại dương

chiếm tỉ lệ rất cao 88,5% (chương tình giám sát hoạt động khai thác) và 65,5%

(chương tình khảo sát độc lập) trong tổng sản lượng trung bình của nghề câu vàng

(Bảng 6).

Trang 41

Nếu tính sản lượng trung bình riêng chuyến biển tháng 4/5 và tháng 9/10 trong

giai đoạn 2000 đến 2008 thì tỉ lệ sản lượng cá ngừ vây vàng trong các mẻ lưới lần

lượt là 47,0% và 44,5% và tỉ lệ sản lượng cá ngừ mắt to là 30,6% và 17,6% so với

tổng sản lượng trung bình trong cùng chuyến biển qua các năm. Đặc biệt năm 2006,

kết quả khảo sát chuyến biển tháng 4/5 năm 2006 (Bảng 7) cho thấy sản lượng trung

bình khai thác đối tượng cá ngừ vây vàng cao đột biến là 119,3kg/mẻ lưới.


điều tra độc lập và giám sát hoạt động khai thác

Tên loài chính Tỷ lệ % theo chuyến biển

Đ ều tra khảo sát Giám sát

Tiếng Việt La tinh Tháng

4/5

Tháng

9/10

Trung

bình

Cá ngừ vây vàng Thunnus albacares 47,0 44,5 38,3 57,2

Cá ngừ mắt to Thunnus obesus 30,6 17,6 27,2 31,3

Cá ngừ vằn Katsuwonus pelamis 4,4 7,0 4,4 2,0

Cá ngừ chấm Euthynnus affinis 6,4 - 5,7

Cá ngừ vây dài Thunnus alalunga - 17,6 13,6

Cá ngừ phương đông Sarda orientalis - 1,8 1,4

Cá Ngừ ồ Auxis rochei rochei - 0,4 0,3

Cá khác 11,6 11,1 9,2 9,5

Nhóm cá ngừ 88,4 88,9 90,8 90,5


điều tra độc lập, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2008

Loài

Sản lượng trung bình chuyến biển (kg/mẻ lưới)

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 TB %

Tháng 4

/5

Cá ngừ vây vàng 40,8 26,0 44,3 74,2 32,3 - 119,3 21,4 48,7 47,0

Cá ngừ mắt to 35,7 18,0 9,1 - - - - 37,0 31,7 30,6

Cá ngừ vằn 3,7 6,4 - 5,4 - - - 2,2 4,6 4,4

Cá ngừ chấm 2,3 15,5 - - - - - - 6,7 6,4

Cá khác 13,6 7,4 13,7 14,0 13,7 1,43 69,7 10,0 12,0 11,6

Trang 42

Phân tích từ các chuyến giám sát hoạt động khai thác, nếu tính sản lượng

trung bình riêng chuyến biển tháng 4/5 thì tỉ lệ sản lượng cá ngừ đại dương trong

các mẻ lưới là 85,6% so với tổng sản lượng trung bình trong cùng chuyến biển qua

các năm từ 2000 đến 2009 (Bảng 8)


giám sát hoạt động khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009

Sản lượng trung bình chuyến biển (kg/mẻ lưới)

Loài chính 2000 2001 2003 2006 2007 2008 2009 TB %

T4/5

Cá ngừ vây vàng 71,3 100,4 56,6 43,3 100,8 77,9 55,2

Cá ngừ mắt to 34,9 4,5 47,3 86,0 22,50 42,9 30,4

Cá ngừ vằn 5,2 1,7 1,8 6,0 4,1 2,9

Cá khác 12,9 30,1 15,0 20,8 16,0 16,3 11,6

Kết quả phân tích từ nguồn số liệu nhật ký khai thác cũng cho thấy, nhóm cá

ngừ đại dương khai thác được bằng nghề câu vàng, trung bình chúng chiếm tới

63,65% tổng sản lượng các chuyến biển qua các năm từ 2001 đến 2009. Bảng 9 cho

thấy, sản lượng cá ngừ đại dương chiếm tỉ lệ cao 77,1% trong chuyên biển tháng

4/5.


nhật ký khai thác, tháng 4/5 giai đoạn 2000- 2009

Sản lượng trung bình chuyến biển (kg/mẻ lưới) Loài 2001 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 TB %

T4/5

Cá ngừ đại dương 65,1 90,7 80,0 75,2 61,5 58,2 66,2 68,1 70,6 77,1

Cá khác 33,2 8,8 21,0 22,9

3.2.2. Năng su t khai thác và xu th bi n động năng su t cá ngừ đại dương

Năng suất khai thác được tính trên đơn vị kg/100 lưỡi câu, năng suất trung

bình của các đối tượng cá ngừ vây vàng đánh bắt bằng nghề câu vàng trong các

chuyến điều tra và giám sát đạt năng suất trung bình cao nhất lần lượt là 9,1kg/100

lưỡi câu và 14,4kg/100 lưỡi câu (Bảng 10).

Trang 43

Bảng 10. Biến động năng suất trung bình khai thác cá đại dương từ 2000 đến 2009

trong chuyến biển tháng 4/5

Chuyến

biển Năng suất trung bình chuyến biển (kg/100 lưỡi câu)

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 TB

I

9,0 6,4 8,4 9,3 6,5

18,2 5,6 9,1

II

9,5

9,3

5,3 6,9 11,6 8,5

III

6,3

13,4 11,7 8,6 11,6 9,7 8,8 7,7 8,5

I: C ươ g rì k ảo sát

II: C ươ g rì g á sá oạ động khai thác

III: Chương trình thu nhật ký khai thác

Xu hướng biến động qua các

chuyến khảo sát tháng 4/5 trong giai

đoạn 2000-2009 thể hiện xu thế giảm

từ 9,0kg/100 lưới câu (2000) xuống

5,6kg/100 lưới câu (2008), cao đọt

biến là 18,2kg/100 lưỡi câu (2006)

(Hình 12). Đối với Chương trình

giám sát hoạt động khai thác, năng

suất có xu thế giảm qua các năm

trong chuyến biển tháng 4/5 thể hiện

giảm 9,5 kg/100 lưỡi câu (2001)

xuống 6,9 kg/100 lưỡi câu (2008) và

tăng 11,6kg/100 lưỡi câu (2009).

Hình 9 cho thấy xu hướng biến động

năng suất đều thể hiện không rõ rang

xu thế (giao động 10 kg/100 lưỡi câu). Hình 12. Biểu đồ xu thế biến động

năng suất khai thác

Trang 44

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

Trong nghiên cứu nguồn lợi nói chung và nghiên cứu dự báo khai thác nói

riêng, nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố hải dương học đến sự phân bố, di cư,

năng suất đánh bắt, biến động nguồn lợi ... là vấn đề hết sức phức tạp. Nghiên cứu

này có ý nghĩa rất lớn cả trong nghiên cứu và thực tiễn sản xuất, quản lý và bảo vệ

nguồn lợi hải sản. Tuy vậy, những công trình nghiên cứu về mối quan hệ này vẫn còn

rất hạn chế, chưa giúp gì nhiều cho thực tế sản xuất của nghề cá. Giai đoạn gần đây,

mặc dù có rất nhiều chương trình điều tra, nghiên cứu nhằm thu thập các nguồn tài

liệu có liên quan, tiến hành phân tích, xem xét mối quan hệ trên và bước đầu đã đưa

ra một số kết quả, đánh giá có ý nghĩa về mặt khoa học. Nhưng các kết quả này cần

được nghiên cứu bổ sung, kiểm nghiệm trước khi đưa vào áp dụng thực tế sản xuất.

ươ g qua g ữa ă g su đá bắ (CPUE) vớ y u ố ô rườ g; Đoàn Văn Bộ

(2010) các chỉ số đưa vào phân tích mối tương quan giữa CPUE nghề câu với 26

yếu tố môi trường biển cơ bản (Bảng 11).

Phương trình: CPUE = A0 + A1*T0+A2*Ano+... + A26*Grad150

Bảng 11. Các yếu tố môi trường biển cơ bản

TT Ký hiệu Đơn vị đo Các yếu tố

1 T0 OC Nhiệt độ nước biển bề mặt

2 Ano OC Dị thường nhiệt độ nước biển bề mặt

3 H0 m Độ dày lớp tựa đồng nhất trên

4 T1 OC Nhiệt độ biên dưới lớp đột biến

5 H1 m Độ sâu biên dưới lớp đột biến

6 H0H1 m Độ dày lớp đột biến

7 Gradz OC/m Gradien trung bình của nhiệt độ trong lớp đột biến

8 H15 m Độ sâu mặt đẳng nhiệt 15 O

C


C


C

11 H15-20 m Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 15-20OC

12 H20-24 m Khoảng cách 2 mặt đẳng nhiệt 20-24OC

13 TV mg-tươi/m3 Sinh khối thực vật nổi trung bình trong lớp quang hợp

14 DV mg-tươi/m3 Sinh khối động vật nổi trung bình trong lớp quang hợp

15 ToTV g-tươi/m

2

Tổng sinh khối thực vật nổi trong cột nước thiết diện

1m2 lớp quang hợp

16 ToDV g-tươi/m2 Tổng sinh khối động vật nổi trong cột nước như trên

Trang 45

17 NNSC mgC/m3/ngày Năng suất sơ cấp trung bình trong lớp quang hợp

18 NSTC mgC/m3/ngày Năng suất thứ cấp trung bình trong lớp quang hợp

19 ToNSC gC/m2/ngày Tổng năng suất sơ cấp trong cột nước như trên

20 ToNTC gC/m2/ngày Tổng năng suất thứ cấp trong cột nước như trên

21 Grad0 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt bề mặt

22 Grad25 OC/10km Gradien cực đại theo phưong ngang nhiệt tầng 25m





Bảng 12. Tổng hợp thông tin cơ bản liên quan cá môi trường trung bình tháng

nhiều năm của nghề lưới câu vàng

Tháng Hệ số tương

quan chung Sai số cho phép Độ bảo đảm

(%) Độ dài chuỗi số

liệu (số ô lưới)

Tháng 1 0,60 5,61 78 99

Tháng 2 0,56 5,50 77 132

Tháng 3 0,51 7,69 83 131

Tháng 4 0,55 6,78 70 85

Tháng 5 0,50 8,57 92 159

Tháng 6 0,55 6,42 85 143

Tháng 7 0,57 7,48 78 157

Tháng 8 0,55 7,73 88 136

Tháng 9 0,54 7,83 84 141

Tháng 10 0,45 7,36 86 145

Tháng 11 0,67 4,85 75 96

Tháng 12 0,58 8,03 93 133

Đoàn Văn Bộ, 2010

3.4. Kết quả nghiên cứu

3.4.1. Mô hình nghiên cứu và quy trình dự báo

a. Mô hình nghiên cứu

Hiện nay, trên thế giới đã có khá nhiều mô hình được đề xuất và áp dụng

thành công trong đánh giá trữ lượng và dự báo khả năng khai thác các quần thể cá

kinh tế, song chủ yếu theo 3 hướng [8]: Một là; Dựa vào nguyên lý Russel và các

cải tiến trên cơ sở thống kê nghề cá. Hai là; Quá trình trao đổi năng lượng (dinh

dưỡng) của cá trên cơ chế sinh lý-sinh thái thích nghi của cá với môi trường. Ba

là; Tương tác tổng hợp cá-môi trường-khai thác dưới tác động không dừng của

môi trường.

Trang 46

T eo ướ g ứ là nếu không xét đến quá trình di cư-nhập cư thì việc

đánh giá sinh khối đàn cá chủ yếu dựa vào đánh giá riêng biệt các tham số trong

phương trình biến động số lượng cá thể (N) của đàn cá:

dN/dt = R + W – (F + M) +

trong đó R – lượng bổ sung, W – lượng tăng trưởng, F – hệ số chết do khai thác, M

– hệ số chết tự nhiên, - các biến động không lường trước.

eo ướ g ứ a là đánh giá biến động nguồn lợi cá thông qua các quá

trình trao đổi năng lượng (dinh dưỡng) của cá với các sinh vật khác trong hệ sinh

thái biển, nhằm giải quyết các quan hệ cơ bản trong lưới thức ăn và sự chuyển hóa

năng lượng qua các bậc. Những mô hình theo hướng này thường rất chặt chẽ về

logic vì phản ánh được bản chất của các quy luật tự nhiên. Tuy nhiên, do tính phức

tạp, tinh vi của các mối quan hệ dinh dưỡng mà các mô hình không thể thâu tóm hết

được, đồng thời sự cồng kềnh về thuật toán đã đưa đến không ít khó khăn cho việc

giải bài toán nhằm đánh giá trữ lượng đàn cá khai thác.

eo ướ g ứ ba là nghiên cứu tác động tổng hợp môi trường-sinh vật-con

người đã trở thành hướng nghiên cứu đầy triển vọng để dự báo biến động nguồn lợi

cá trong vài chục năm gần đây [15].

Phương pháp luận nghiên cứu thừa nhận nguyên lý tồn tại mối quan hệ có

tính quy luật giữa điều kiện môi trường và cá, mọi thay đổi của các điều kiện môi

trường đều dẫn đến biến động số lượng và phân bố của chúng. Đề tài giải quyết

các mục tiêu và nhiệm vụ của mình theo hướng nghiên cứu này trên cơ sở từng

bước tiếp cận tới bản chất của mối quan hệ ngư trường - sinh học - môi trường”,

là sự vận dụng đúng đắn các quy luật tự nhiên vào nghề cá nói chung, nghề cá xa

bờ nói riêng.

P ươ g á p cận trong xây dựng mô hình

Như đã nêu, phương pháp luận nghiên cứu thừa nhận nguyên lý giữa ngư

trường và các điều kiện môi trường có tồn tại mối quan hệ chặt chẽ có tính quy luật.

Nghiên cứu xây dựng mô hình cần tiến hành xem xét vấn đề theo khuynh hướng

Trang 47

tương tác tổng hợp “ngư trường - sinh học - môi trường” dưới tác động không dừng

của môi trường. Ở vùng biển nhiệt đới Việt Nam, mặc dù có những đặc điểm phức

tạp trong phân bố và biến động các đàn cá biển xa bờ (cá ngừ) và những hạn chế về

chuỗi dữ liệu môi trường - nghề cá, song đây là cách tiếp cận khách quan và tốt nhất,

là cơ sở và định hướng cho nghiên cứu các mô hình dự báo ngư trường khai thác xa

bờ hiện nay ở nước ta.

Việc lựa chọn các thông tin, dữ liệu môi trường nào cho bài toán dự báo ngư

trường sẽ được căn cứ trên các kết quả nghiên cứu sinh học, sinh thái các đối tượng

khai thác, bởi vậy các nghiên cứu này là đặc biệt quan trọng khi tiếp cận vấn đề

theo quan điểm tổng hợp “ngư trường-sinh học-môi trường”.

Xây dựng mô hình thống kê dự báo hạn ngắn

Yêu cầu số liệu

Nguồn dữ liệu thu thập trong phạm vi vùng nghiên cứu (hình 1.1), vùng biển

được chia thành ô lưới có độ phân giải 0,5 độ kinh vĩ và toàn bộ số liệu ban đầu

cũng như kết quả dự báo đều được triển khai và truy xuất theo quy mô không gian

này (hình 1.2). Để xác lập tương quan cá-môi trường, chúng ta cần có số liệu đồng

bộ theo cùng quy mô không-thời gian của các đại lượng. Có 2 loại số liệu cần chuẩn

bị cho xây dựng dự báo khai thác theo quy mô hạn tháng gồm;

Số liệu cá, đó là giá trị trung bình tháng 4-5 năm 2013 của CPUE (kg/100 lưới câu)

theo nghề trên các ô lưới 0,5 độ được sử dụng cho mục đích này với nguồn dữ liệu

ban đầu từ CSDL nghề cá (đã nêu ở mục 1.4.3 chương 1).

Số liệu môi trường, đó là giá trị trung bình tháng 3-4 năm 2013 của nhiệt độ bề

mặt, nhiệt độ tầng thẳng đứng trên cùng ô lưới tương ứng với số liệu cá (đã nêu ở mục

3.1, chương 3).

Xây dự g ươ g qua á- ô rường hạn tháng

Từ 2 loại số liệu đã chuẩn bị như trên phân tích tương quan giữa CPUE theo

nghề với các đặc trưng môi trường biển cho các ô lưới đồng bộ có cả 2 loại số liệu cá

Trang 48

và môi trường. Tuy nhiên không phải tất cả các ô lưới đều có dữ liệu đồng bộ để đưa

vào phân tích tương quan, chỉ có những ô lưới có số liệu cá được đưa vào phân tích.

Thêm vào đó, số liệu dòng chảy chỉ mang tính mô phỏng trực quan và hỗ trỡ thong

tin khi lập dự báo. Các biến trong phép phân tích tương quan phải có cùng quy mô

thời gian và tại cùng một thời điểm (cùng tháng). Từ phương trình hồi quy chúng ta

mới có thể dự báo ngư trường (CPUE) cho tháng 4, 5 năm 2013 trên cơ sở dự báo

(phân tích) các yếu tố môi trường.

b. Quy trình xây dựng dự báo hạn tháng

Hình 13. Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng bản đồ dự báo khai thác hạn tháng

3.4.2. K t quả dự báo gư rường khai thác cá ngừ đại dương thử nghiệm.

Phân tích ma trận tương quan tháng 4-5 năm 2013, và phương trình tương

quan giữa năng suất và môi trường.

Dự báo gư rường khai thác cá ngừ đạ dươ g á g 4-5 ăm 2013.

P ươ g rì ươ g qua g ữa ă g su và ô rườ g tháng 4

CPUE:= -207.33 + 0.85*T0 - 1.73*Ano + 36.58*H0 + 1.33*T1 - 36.48*H1 +

36.55*H0H1 - 81.30*GRAD + 0.44*H15 + 0.81*H20 - 0.52*H24 - 0.36*H1520 -

0.96*H2024 + 0.12*TV + 3.11*DV - 10.56*NSSC + 171.93*NSTC + 4.03*ToTV-

29.69*ToDV + 29.77*ToNSC + 40.57*ToNTC + 17.14*Gra0 - 3.26*Gra25 - 7.47*Gra50

- 16.43*Gra75 + 4.01*Gra100 + 2.51*Gra150

Yếu tố môi trường trung bình

tháng

CPUE trung bình tháng

Tương quan cá ngừ đại dương với môi trường

Mối tương quan cá - môi trường

Dự báo ngư trường hạn tháng

Kiểm chứng kết quả Dự báo

Trang 49

Trang 50

Hình 14. Bản dự báo cá ngừ đại dương thử nghiệm (tháng 4 – trái) và (tháng 5 - phải).

Dự báo gư rường khai thác cá ngừ đạ dươ g á g 5 ăm 2013.

P ươ g rì ươ g qua g ữa ă g su và ô rườ g tháng 5

CPUE = -725.12 - 2.31*T0 + 2.23*Ano - 4.59*H0 + 8.85*T1 + 5.11*H1 -

4.62*H0H1 + 153.88*GRAD + 1.04*H15 + 0.34*H20 - 0.57*H24 - 1.04*H1520 -

0.93*H2024 + 0.25*TV - 16.38*DV + 33.25*NSSC + 224.89*NSTC + 8.43*ToTV +

172.81*ToDV - 328.82*ToNSC + 100.40*ToNTC + 22.36*Gra0 + 5.05*Gra25 -

11.71*Gra50 + 11.76*Gra75 + 2.06*Gra100 + 16.67*Gra150

3.4.3. Kiểm chứng và đá giá k t quả dự báo thử nghiệm.

K ể ứ g; Từ bảng 12 có thể thấy hệ số tương quan chung (R) tuy không cao

song cũng đủ ý nghĩa thống kê để có thể sử dụng phương hồi quy làm dự báo.

Đá g á chung; Sai số cho phép (SSCP) lần lượt trong tháng 4 và tháng 5 là 8.19 và 8,57;

Sai số BPTB giữa quan trắc va tính là 5.49 và 5,45; Hệ số tương quan chung R là 0.40 và

0,48; và Số dự báo có sai số < SSCP là 90 % và 91%.

Trang 51

- Dự báo được chia thành 6 cấp (mức độ cho năng suất khai thác đạt kg/100 lưỡi câu);

trong đó tổng số ô dự báo là 292 va 293 khu ô

Bảng 13. Cấp chia dự báo

Cấp Tháng 4 Tháng 5

Cấp 1 1 9

Cấp 2 119 114

Cấp 3 164 154

Cấp 4 8 14

Cấp 5 0 1

Cấp 6 0 1

Tổng 292 293

- Kiểm tra dự báo theo cấp quy đổi từ năng suất khai thác trung bình ô lưới

Bảng 14. Kết quả đánh giá cấp dự báo

Nội dung Tháng 4 Tháng 5

ổ g số lầ k ểm ra 131 100% 105 100%

Số lần đúng 70 53,4 % 35 33,3 %

Số lần sai 61 46,6 % 70 66,7 %

Sai 1 Cấp 56 91,1% 57 81,4%

Sai 2 Cấp 5 8,9 % 13 18,6 %

Sai 3 Cấp 0 0 % 0 0 %

Sai 4 Cấp 0 0 % 0 0 %

- Đánh giá tương đối mức độ đạt hay không đạt theo sai số tương đối hoặc sai số tuyệt đối

bằng cách kiểm tra trực tiếp năng suất trung bình trên cùng ô lưới.

Bảng 15. Sai số tương đối

Tháng Sai số Số lần Xếp loại dự báo Tỷ lệ % Luỹ kế tỷ lệ %

Tháng

4/2013

<=20% 51 tốt 38.93 38.93

20-30% 29 khá 22.14 61.07

30-40% 19 đạt 14.50 75.57

>40% 32 Không đạt 24.43 24.43

Tháng

5/2013

<=20% 24 tốt 22.86 22.86

20-30% 18 khá 17.14 40.00

30-40% 14 đạt 13.33 53.33

>40% 49 Không đạt 46.67 46.67

Trang 52

Bảng 16. Sai số tuyệt đối

Tháng Sai số Số lần Xếp loại dự báo Tỷ lệ % Luỹ kế tỷ lệ %

Tháng

4/2013

<=2.5 58 tốt 44,27 44,27

2.5-5.0 37 khá 28,24 72.52

5.0-7.5 21 đạt 16.03 88.55

>7.5 15 Không đạt 11.45 11.45

Tháng

5/2013

<=2.5 28 tốt 26,67 26,67

2.5-5.0 25 khá 23,81 50,48

5.0-7.5 29 đạt 27,60 78,10

>7.5 23 Không đạt 21,90 21,90

Trang 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. K luậ

Hệ thống thông tin dự báo gư rường xa bờ

Thử nghiệm ứng dụng dữ liệu viễn thám phục vụ trong công tác xây dựng hệ

thống thông tin dự báo ngư trường khai thác hải sản đã được đề tài hình thành, phát

triển và từng bước nghiên cứu ứng dụng trên cơ sở của hải dương học và dữ liệu

nghề cá. Đây có thể được xem bước đi mang tính tất yếu về việc khai thác dữ liệu

công nghệ cao để phục vụ công tác chuyên môn này, việc đồng bộ dữ liệu có liên

quan từ các CSDL và sự kết hợp liên ngành giữa các chuyên môn hải dương học,

sinh học và nguồn lợi biển - điều mà trên thế giới đã làm được từ lâu nhưng cho đến

nay ở Việt Nam vẫn phải kỳ vọng.

Bước đầu đề tài đã tích hợp vào hệ thống một tổ hợp hệ công cụ (do đề tài

KC.09.14/06/10 thực hiện) để khai thác và xử lý đồng bộ các thông tin nghề cá và

môi trường biển, phân tích, tính toán và triển khai xây dựng các dự báo và kiểm

chứng dự báo với một quy trình khép kín.

Mô hình và quy trình công nghệ dự báo gư rường xa bờ

Phương pháp luận nghiên cứu thừa nhận nguyên lý có tồn tại mối quan hệ

mang tính quy luật giữa ngư trường và các điều kiện môi trường, trong đó cấu trúc

nhiệt biển và nguồn thức ăn có vai trò quan trọng bậc nhất chi phối đến các đặc

trưng biến động của ngư trường. Mô hình dự báo ngư trường xa bờ được xây dựng

trên quan điểm định hướng và tiếp cận mối quan hệ "ngư trường - sinh học - môi

trường" là duy nhất đúng trong điều kiện hiện nay. Định hướng này đã được đề tài

cụ thể hóa bằng việc phân tích tương quan đa chiều giữa CPUE của nghề câu vàng

cá ngừ đại dương với 26 đặc trưng cấu trúc nhiệt biển và năng suất sinh học bậc

thấp và hình thành các mô hình dự báo theo các quy mô không gian (xa bờ trung

bộ) -thời gian (tháng 4/5 năm 2013) với độ phân giải không gian 0,5 độ kinh vĩ.

Mặc dù còn một số vấn đề liên quan đến chất lượng số liệu, song các phương trình

hồi quy nhận được cũng đủ ý nghĩa thống kê để thiết lập dự báo.

Trang 54

Về các k t quả dự báo thử nghiệ và đá g á dự báo

Sản phẩm dự báo thử nghiệm ngư trường khai thác cá ngừ đại dương trong 02

tháng (tháng 4 và 5 năm 2013) được đánh giá chung là đạt chất lượng. Kết quả kiểm

chứng các dự báo nêu trên theo quy trình khép kín cho thấy, số ô lưới có dự báo đạt

yêu cầu trở lên chiếm trên 50%, cao nhất 88,5%.

Đá g á u g

Mặc dù đay là đề tài mang tính thử nghiệm dữ liệu viễn thám trong công tác

nghiên cứu, nhưng đề tài đã hoàn thành một số các nội dung khoa học, đáp ứng và

đạt yêu cầu về ý tưởng và mục tiêu đề ra. Các kết quả nhận được cả về lý luận và

thực nghiệm đã mở ra khả năng trong việc phát triển mô hình và quy trình dự báo

có sử dụng công nghệ cao, tiến tới nghiên cứu áp dụng vào thực tiễn các dự báo

nghiệp vụ với các bản tin dự báo ngày càng có độ tin cậy cao, phục vụ có hiệu quả

cho quá trình khai thác xa bờ và công tác quản lý nghề cá.

2. Ki nghị

2.1 Cần ti p tục nghiên cứu thực hiện nhiệm vụ và triển khai ứng dụng

Như đã thấy, mô hình và quy trình dự báo ngư trường xa bờ do đề tài xây

dựng bước đã tạo ra các bản dự báo thử nghiệm được kiểm chứng cho độ tin có thể

chấp nhận được. Tuy nhiên, bản dự báo hạn tháng cá ngừ đại dương triển khai với

số lượng càn hạn chế, Do vậy chưa thể khẳng định được mức độ tính xác từ dữ liệu

ảnh viễn thám với độ phân giải thấp, cùng dữ liệu mô hình của nhiệt 3D, trong khi

những năm gần đây (và nhiều năm sau) đã có những biến động khác thường của các

điều kiện thời tiết và khí hậu chu kỳ dài (mùa, năm), là những nhân tố có tác động

trực tiếp đến cấu trúc nhiệt biển và năng suất sinh học bậc thấp. Điều đó đồng nghĩa

với việc cần tiếp tục triển khai khai thác các dữ liệu ảnh có chất lượng và dữ liệu từ

mô hình phải cho độ chính xác cao hơn trong các dự báo thử nghiệm và kiểm chứng

mô hình và quy trình dự báo. Một trong những khâu quan trọng của quy trình dự

báo này là các nghiên cứu về sinh học, sinh thái đối tượng khai thác và các thông tin

từ điều tra, khảo sát, giám sát và từ sản xuất phải thường xuyên được cập nhật,

nhằm kiểm nghiệm, hiệu chỉnh, hoàn thiện mô hình và quy trình, nâng cao hiệu quả

dự báo và tiến tới dự báo nghiệp vụ.

Trang 55

Xuất phát từ yêu cầu đó, tôi đề xuất nhiệm vụ tiếp tục “nghiên cứu triển khai

ứng dụng dữ liệu ảnh viễn thám vào quy trình công nghệ dự báo gư rường và

kiểm chứng nâng cao hiệu quả dự báo” với các nội dung chủ yếu là:

1) Triển khai thường xuyên hàng năm và có chọn lọc các nghiên cứu về sinh

học, sinh thái các đối tượng chính của các nghề khai thác xa bờ để bổ sung và làm

mới dữ liệu đầu vào cho các bài toán dự báo.

2) Thu thập cập nhật số liệu hải dương học, nghề cá và viễn thám biển hàng

tháng phục vụ kiểm chứng, hiệu chỉnh các dự báo và triển khai liên tục các dự báo

ngư trường, bao gồm:

- Triển khai các nghiên cứu và xử lý số liệu viễn thám biển

- Triển khai các chuyến điều tra khảo sát hải dương học và nguồn lợi

- Triển khai hàng tháng các đợt giám sát nghề cá.

- Tổ chức chương trình thu thập nhật ký khai thác hàng tháng từ ngư dân,

các doanh nghiệp và các cơ sở khai thác xa bờ.

2.2 Về nghiên cứu ơ bản sinh họ , s á đố ượng cá khai thác

Đặc tính cơ bản sinh học, sinh thái đối tượng cá khai thác là những tham số

không thể thiếu được của các bài toán dự báo ngư trường khai thác hiện nay. Thực

tế này đã được khẳng định từ các nghiên cứu trước đây.

2.3 Về tổ chức thu thập và cải thiện ch lượng dữ liệu nghề cá

Hiện tại, chất lượng dữ liệu nghề cá được thu thập băng các chương trình khảo

sát, giám sát hoạt động khai thác rất tốt, tuy vậy số lượng lại rất hạn chế. Trong khi

đó dữ liệu từ chương trình thu sổ nhật ký khai thác với số lượng chưa nhiều, chất

lượng rất đáng lo ngại. Do vậy, mật độ số liệu ở các tháng có số liệu cũng không đủ

ý nghĩa thống kê. Đây là nguyên nhân chính mà việc triển khai được dự báo thử

nghiệm ngư trường hạn ngắn cho các đối tượng này theo phương pháp đã xây dựng

vẫn còn hạn chế.

Những khiếm khuyết nêu trên cũng chính là định hướng triển khai tổ chức thu

thập dữ liệu nghề cá và cải thiện chất lượng dữ liệu.

Trang 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tên tiếng Việt

[1] ALMRV and RIMF (2005). Dự án đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam.

Hải Phòng: Viện Nghiên cứu Hải sản

[2] DANIDA & RIMF (2005). Dự án đánh giá nguồn lợi sinh vật biển Việt Nam.

Hải Phòng: Viện Nghiên cứu Hải sản

[3] Bộ Thuỷ sản (2001), "Chi lược phát triển Thủy sản Việ Na đ ă 20 0",

Văn phòng Bộ, Hà Nội.

[4] Đoàn Văn Bộ và nnk (2010), "Ứng dụng và hoàn thiện quy trình công nghệ dự

báo gư rường khai thác hải sản xa bờ", Viện Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.

[5] Chính phủ (2010), "Chi lược phát triển thủy sản Việ Na đ ă 2020",

Chính phủ, Hà Nội.

[6] Chính phủ CHXHCN Việt Nam (2010), "Nghị định số 33/20 0/NĐ-CP về quản

lý hoạ động khai thác thuỷ sản của tổ chức, cá nhân Việt Nam trên các vùng biển",

Văn phòng Chính phủ, Hà Nội.

[7] Mai Văn Điện và Bách Văn Hạnh (2008), "Báo áo đá g á ă g su t khai

thác cá ngừ ở vùng biển Việt Nam", Viện Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.

[8] Nguyễn Văn Hướng (2010), "Phân tích dữ liệu viễn thám nhằm tìm hiệu quả

khả ă g ập trung của cá ngừ đạ dươ g ại vùng biển xa bờ Trung bộ", Đại học

Quốc gia - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.

[9] Nguyễn Xuân Huấn (2008), "Thu thập, cập nhậ vào ơ sở dữ liệu các số liệu

lịch sử về đặ đ ểm sinh học, sinh thái học cá ngừ", Đại học Quốc gia - Trường Đại

học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.

[10] Nguyễn Viết Nghĩa (2010), "Dự báo khai thác cá và một số loà đặc sản biển

Việt Nam", Viện Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.

[11] Đào Mạnh Sơn (2004), "Nghiên cứu, ă dò guồn lợi hải sản và lựa chọn

công nghệ khai thác phù hợp phục vụ triển khai nghề cá xa bờ Việt Nam", Viện

Nghiên cứu Hải sản, Hải phòng.

[12] Nguyễn Ngọc Thạch (1997). Viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên và môi

trường. Hà Nội, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

[13] Nguyễn Duy Thành (2008), "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 5, pp 183-194.

[14] Lê Đức Tố và ctv (1995), "Luận chứng khoa học cho việc dự báo bi động

sả lượng và phân bố nguồn lợi cá", Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.

Trang 57

[15] Lê Đức Tố và nnk (1999), "Khả năng dự báo cá khai thác ở các vùng biển Việt

Nam", Tuyển tập Hội nghị khoa học công nghệ biển toàn quốc lần thứ 4, Tập 2, pp

1186-1199.

[16] Đinh Văn Ưu và nnk (2000), "Nghiên cứu c u trúc ba chiều nhiệt muối và

oà lưu Biể Đô g và á ứng dụng", Viện Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.

[17] Đinh Văn Ưu và nnk (2004), "Xây dựng mô hình cá khai thác và c u trúc hải

dươ g ọc có liên quan phục vụ đá bắt xa bờ ở vùng biển Việt Nam", Viện

Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.

[18] Trung tâm Xúc tiến Thương mại và Đầu tư Thành phố Hồ Chí Minh (2012),

"Xu t khẩu cá ngừ Việ Na ă g gần 50%", Thành phố Hồ Chí Minh, Trung tâm

Xúc tiến Thương mại và Đầu tư,

http://www.itpc.gov.vn/exporters/news/tintrongnuoc/2012-01-04.259580/2012-08-

01.652892/2012-08-27.893784.

[19] Chu Tiến Vĩnh (2005), "Dự báo khai thác cá và một số loà đặc sản biển Việt

Nam", Viện Nghiên cứu Hải sản, Hải Phòng.

Tên tiếng Anh

[19] FAO (1983), "Species catalogue Vol. 2 Scombridae of the world", Fisheries

Synopsis, 2(125), 12.

[20] Nurdin S., Lihan, T., Mustapha, A.M (2012), "Mapping of Potential Fishing

Grounds of Rastrelliger kanagurta (Cuvier, 1816) in the Archipelagic Waters of

Spermonde Indonesia Using Satellite Images", Kuala Lumpur, Malaysia Geospatial

Forum, 6-7 March, 2012, www.malaysiageospatialforum.org.

[21] Rajapaksha H. U. , Nishda T. and Samarakoon L. (2010), "Environmental

preferences of yellowfin tuna (Thunnus albacores) in the northeast indian Ocean:

an application remote sensing data to longline catches.", Indian Ocean Tuna

Commission (IOTC), National Aquatic Resources Research and Development

Agency (Sri Lanka) - National Research Institute of Far Seas Fisheries (Japan) -

Asian institute of Technology (Thailand), 19 October, 2010,

http://www.iotc.org/files/proceedings/2010/wptt/IOTC-2010-WPTT-R[E].pdf.

[22] Russell G. Congalton and Krass Green (1992), "ABCs of GIS", Journal of

Forestry 90 (11), 13-19.

[23] Solanlki H. U. , R. M. Dwivedi, S. R. Nayak (2001), "Application of Ocean

Colour Monitor chlorophyll and AVHRR SST for fishery forecast: Preliminary

validation results off Gujarat coast, northwest coast of India", Indian Journal of

Marine Sciences, vol. 30, pp 132-138.

http://www.itpc.gov.vn/exporters/news/tintrongnuoc/2012-01-04.259580/2012-08-01.652892/2012-08-27.893784

http://www.itpc.gov.vn/exporters/news/tintrongnuoc/2012-01-04.259580/2012-08-01.652892/2012-08-27.893784

http://www.malaysiageospatialforum.org/

http://www.iotc.org/files/proceedings/2010/wptt/IOTC-2010-WPTT-R%5bE%5d.pdf

Documents

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC