Научный эхолот
Научный эхолот — это устройство, использующее технологию гидролокатора для калиброванного измерения обратного рассеяния подводных физических и биологических компонентов. Это устройство также известно как научный эхолот . Приложения включают батиметрию , классификацию субстратов , исследование водной растительности , рыб и планктона , а также дифференциацию водных масс .
Технология
[ редактировать ]Научное эхолотное оборудование создано в соответствии со строгими стандартами и проверено на стабильность и надежность при передаче и приеме звуковой энергии под водой. Последние достижения привели к разработке цифрового научного эхолота , что еще больше повысило надежность и точность работы этих систем. Современные научные эхолоты надежны, портативны и относительно просты в использовании.
Собранные акустические данные «отмечены» географической информацией для получения точной информации о местоположении (координаты и время). Это позволяет анализировать и включать результаты в географическую информационную систему (ГИС) для дальнейшего анализа, корреляции с другими переменными, картографирования и отображения.
В настоящее время единственными тремя производителями цифровых эхолотов научного качества, обычно используемых для оценки ресурсов, являются BioSonics, HTI (Hydroacoustic Technology, Inc.) и Simrad. Существуют и другие специализированные производители эхолотов научного качества.
Особенности современной цифровой научной эхолотной технологии включают в себя:
- Датчики с низкими боковыми лепестками
- Простой сбор данных
- Низкий системный шум
- Широкий динамический диапазон
- Высокая стабильность системы
- Высокая точность
- Простое расширение системы
- Системы мультиплексирования (несколько датчиков могут работать одновременно в одной системе)
Научное программное обеспечение для анализа гидроакустических данных
[ редактировать ]Для анализа гидроакустических данных с целью оценки подводных физических и биологических характеристик имеется специально написанное программное обеспечение. «Рыба» здесь может относиться к любой «мишени» в толще воды, например, к рыбе, планктону, кальмарам, млекопитающим. Все результаты можно импортировать в ГИС для дополнительного анализа, корреляции с другими переменными, картографирования и отображения.
- Батиметрия
- глубина (диапазон) дна реки, озера или океана под датчиком.
- Диапазон
- расстояние между датчиком и «мишенью» (рыба, зоопланктон, растительность, дно). Это определяется точным временем от генерации звука до приема звука (преобразователем).
- Нижний тип; Тип морского дна ; Тип подложки; или осадка Тип
- могут быть оценены и классифицированы ( например , песок, камень, мягкая грязь, твердая грязь).
- Количество рыбы
- могут быть оценены и представлены как количество рыбы или биомассы .
- Размер рыбы
- может быть определен относительным образом на основе акустического «размера цели».
- Поведение рыбы
- могут быть оценены посредством сочетания мгновенных и временных мер и наблюдений. Можно наблюдать и количественно оценивать пространственное распределение, распределение по размерам, суточную активность, отношения хищник-жертва, скорость миграции, временную активность и т. д.
- Погруженная водная растительность; Погруженная водная растительность; или САВ
- могут быть обнаружены и оценены по местоположению, плотности и высоте.
- Рыбный проход
- можно количественно оценить перемещение рыбы мимо стационарной системы гидроакустического мониторинга. Примеры включают: Мигрирующий лосось или рыба, захваченная водозаборами.
Данные, собранные с помощью научного эхолота, можно анализировать на наличие, численность, распределение и акустические характеристики таких переменных, как: глубина (батиметрия), класс донного субстрата (например, песок, ил, камни), подводная водная растительность (SAV) и рассеяние в толще воды (рыбы и планктон). Результат анализа можно использовать для создания слоев данных ГИС для этих переменных.
Приложения
[ редактировать ]Научные эхолоты обычно используются международными, федеральными, государственными и местными органами власти и управления, а также консультантами частного сектора, работающими в этих государственных учреждениях. Академические учреждения осознали и обучают ценности неинвазивного отбора проб со звуком для улучшения как пространственного охвата, так и объективности отбора проб в рыболовстве. Агентства по управлению рыболовством, такие как члены ICES США и Национальная служба морского рыболовства (NMFS), обычно используют научный гидролокатор для целей оценки запасов, таких как оценка биомассы сельди в целях управления ресурсами.
Совсем недавно собранные акустические данные оказались ценными для оценки подводной среды обитания и классификации переменных; тип морского дна (например, камни, ил, песок) и подводная водная растительность и водоросли – с помощью соответствующего программного обеспечения.
См. также
[ редактировать ]- Эхо-зондирование - измерение глубины воды путем передачи звуковых волн в воду и определения времени возвращения.
- Рыболокатор - электронное устройство, используемое в воде.
- Гидроакустика - Исследование распространения звука в воде
- Сонар – метод акустического зондирования
- Подводная акустика - Исследование распространения звука в воде.
Внешние ссылки
[ редактировать ]Аппаратное обеспечение
Программное обеспечение
- Эховью
- Сонар4 и Сонар5-Про
- L-тройной-S
- BioSonics Визуальный анализатор («рыба»), EcoSAV (растительность) и VBT (классификация субстратов)
- QTC Impact (классификация субстратов)
