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Integrating Spaceborne SAR Imagery into Operational Systems for Fisheries Monitoring

2001; Taylor & Francis; Volume: 27; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1080/07038992.2001.10854872

1712-798X

N. Kourti, I. Shepherd, Gustavo Schwartz, P. Pavlakis,

Oceanographic and Atmospheric Processes

RÉSUMÉLa Commission Européenne étudie la faisabilité d'intégrer les images RSO comme outil dans le suivi des activités liées à la pêche. On démontre le potentiel de détectabilité et d'identification des navires de pêche soumis au système VMS (Vessel Monitoring System), i.e. les navires de plus de 24m de longueur, en comparant les positions des navires ainsi détectées avec les positions fournies dans les rapports VMS pour la zone de Flemish Cap et de la Mer du Nord et pour les Açores. Dans la première zone, les navires de pêche dominent la navigation maritime, alors que dans la seconde, l'activité principale du trafic maritime concerne l'extraction pétrolière. Quoique le système VMS donne une bonne idée de l'ensemble des navires utilisant le VMS, les images RSO fournissent un mode passif permettant de connaître l'activité maritime dans une zone spécifique pour les navires n'utilisant pas leur VMS ou qui ne sont pas soumis à son utilisation, ou encore, dont le VMS n'est pas opérationnel. Le mode ScanSAR de RADARSAT est le mode faisceau le plus utile étant donné qu'il couvre une très grande étendue et que sa résolution est suffisante pour permettre la détection des navires soumis au VMS. Le travail réalisé dans cette première partie de l'étude démontre qu'il y a une bonne correspondance entre les positions des navires détectées à l'aide des images satellitaires RSO et les rapports de positions VMS, lorsque ces derniers sont produits assez fréquemment, i.e. à toutes les heures ou moins. Ainsi, il serait rentable pour les inspecteurs de faire la corrélation entre les deux sources d'information et de dériver l'information sur les navires n'utilisant pas ou non soumis au VMS. Il serait possible alors de concentrer la surveillance et le contrôle vers ces navires seulement. Le temps de traitement des images est un facteur important étant donné que les navires ne sont pas des cibles stationnaires. En Europe, il n'y a que deux stations de réception pour les images RADARSAT. La station de West Freugh est la seule permettant de couvrir les eaux méridionales de l'Europe. À l'heure actuelle, la partie est de la Méditerranée n'est pas couverte et l'image doit être stockée pour une période assez longue sur le satellite avant qu'on puisse la télécharger au sol. Ainsi, l'image perd de sa valeur ajoutée dans le contexte du contrôle des pêcheries. Nos études sur le traitement rapide des images démontrent que la plus grande partie du temps de traitement, soit environ une heure et 50 minutes, est réalisée à la station de réception de West Freugh. Le transfert de l'image vers un site capable de réaliser la détection des navires peut prendre de cinq à dix minutes, dans le cas d'un lien de transfert dédié, ou de 20 minutes à quatre heures dans le cas où l'on utilise la voie standard Internet. La détection elle-même ne prend pas plus de trois minutes sur un PC doté d'un processeur Pentium III à 600MHz avec 512MB de RAM. Ceci implique que les résultats de la détection peuvent être disponibles auprès des inspecteurs à peine deux heures après l'enregistrement de l'image. Le problème de la couverture devrait trouver sa solution avec l'avènement de la nouvelle génération de satellites comme ENVISAT et RADARSAT-2 et le problème du temps de traitement devrait aussi s'améliorer avec le développement de processeurs plus performants et l'installation de liens plus rapides.SUMMARYThe European Commission is investigating the feasibility of integrating SAR imagery as a tool for fisheries monitoring. The detectability and identification of fishing vessels subject to VMS (Vessel Monitoring System), i.e., vessels longer than 24m, has been proven by comparing detected vessel positions with VMS position reports from the Flemish Cap, the North Sea and the Azores area. In this first area, fishing vessels dominate the maritime traffic, in the second, there is significant marine traffic connected to the oil extraction.While VMS gives a good idea of all the vessels using VMS, SAR imagery provides a passive way to understand activity in an area for those vessels not using their VMS or not being subject to it, or whose VMS is not working. RADARSAT ScanSAR imagery is the most suitable beam mode, as it covers a wide area and its resolution is sufficient to allow detection of vessels subject to VMS.The work carried out in this first part of the study has shown that there is good agreement between detected vessel positions from spaceborne SAR imagery and VMS position reports, when the latter are produced frequently enough, i. e., every hour or shorter. Hence it would be feasible for inspectors to correlate the two information sources and derive information about vessels not using or not subject to VMS. The surveillance and control could then concentrate on those boats only.Image-processing time is an important issue as vessels are not stationary targets. In Europe there are only two ground stations for RADARSAT imagery. The one of West Freugh is the only one that covers the southern European Waters. Still the eastern Mediterranean remains uncovered and the image has to spend significant time on board the satellite before it can be downloaded. Thus it loses its added value for fisheries control. Our studies on image fast processing have revealed that most of the time of the whole process, about one hour and 50 minutes, is spent at the West Freugh ground station. Transferring the image to a site where the ship detection can be carried out may take five to ten minutes, in case of a dedicated transfer link, or from 20 minutes to four hours in the case where the standard Internet route is taken. The actual detection does not take more than three minutes on a PC with a Pentium III processor at 600MHz with 512MB RAM. This implies that detection results can be available to the inspectors already two hours after the image recording. The coverage problem is expected to improve with the new generation satellites such as ENVISAT and RADARSAT-2 and the time problem with the development of faster processors and installation of faster links. Additional informationNotes on contributorsN. Kourti• N. Kourti, I. Shepherd and G. Schwartz are with the European Commission, Joint Research Centre (Jrc), Via Fermi1 21020 Ispra (Va) Italy.I. Shepherd• N. Kourti, I. Shepherd and G. Schwartz are with the European Commission, Joint Research Centre (Jrc), Via Fermi1 21020 Ispra (Va) Italy.G. Schwartz• N. Kourti, I. Shepherd and G. Schwartz are with the European Commission, Joint Research Centre (Jrc), Via Fermi1 21020 Ispra (Va) Italy.P. Pavlakis• P. Pavlakis is with Hellenic National Centre for Marine Research, Institute of Oceanography, Ag. Kosmas-Hellenikon GR-16604 Athens Greece.