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      雙頻識別聲吶在魚類資源調(diào)查中的應用進展

      2015-07-25 06:45:00劉慧杰王從鋒劉德富陳明明朱良康
      三峽大學學報(自然科學版) 2015年3期
      關鍵詞:聲吶體長魚類

      劉慧杰 王從鋒,2 劉德富 陳明明 朱良康

      (1.三峽大學 水利與環(huán)境學院,湖北 宜昌 443002;2.三峽大學 三峽地區(qū)地質(zhì)災害與態(tài)環(huán)境湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北 宜昌 443002;3.湖北工業(yè)大學 資源與環(huán)境學院,武漢 430068)

      隨著水利工程的大規(guī)模修建,導致連續(xù)、開放水體在信息傳遞、物質(zhì)循環(huán)等方面發(fā)生一系列變化,河流連續(xù)性、魚類個體生存環(huán)境遭到破壞,最終對生態(tài)環(huán)境和魚類資源產(chǎn)生不可逆影響.為了緩解生態(tài)環(huán)境及魚類資源面臨的各種危機,修建過魚設施、對魚類資源現(xiàn)狀進行調(diào)查等十分必要.聲學技術的發(fā)展,使得聲學探測在水下領域的應用成為可能,并且越來越多的應用于魚類資源保護、魚類資源定量評估等.20世紀二三十年代國外就已經(jīng)將聲學儀器運用到水下資源調(diào)查.1924年Potier等[1]提出了將聲學設備運用到漁業(yè)資源調(diào)查,Kimura等[2]在1929年成功利用聲學儀器探測到魚類.如今應用于魚類資源調(diào)查的聲學儀器種類越來越多,回聲探測儀(也稱魚探儀)作為應用廣泛具有代表性的水聲學探測儀器在其中具有重要地位[3].近幾年,又出現(xiàn)了雙頻識別聲吶DIDSON(Dual-frequency Identification Sonar).

      回聲探測儀是目前該領域最先進的水聲學儀器之一[4],自20世紀80年代引入國內(nèi)到現(xiàn)在為止,被廣泛用于海洋、內(nèi)陸水域魚類資源現(xiàn)狀的調(diào)查.利用回聲探測儀評估魚類資源量主要有兩種方法:回波積分法(Echo Integration)和回波計數(shù)法.回波積分法即對取樣單位區(qū)域魚群回聲強度進行積分,得到積分值,除以單個個體目標強度,得到魚類個體數(shù).目標強度(Target Strength,TS)是定量描述目標反射聲波能力強弱的物理量.魚類目標強度受多重因素影響,隨著魚類體長、種類、超聲波頻率及魚體游泳指標等因素的變化而變化.江河水體魚類品種繁多,魚體平均目標強度的確定更為復雜[5-9].內(nèi)陸水體水生境的復雜性,加大了分層拖網(wǎng)進行魚類取樣的難度,影響積分分配的判定,難以得到目標強度與魚體體長準確換算關系式.如果魚類以個體形式呈散點分布,密度足夠低,則通過聲學儀器直接進行個體回波計數(shù),將結果除以掃描水域的體積,求得該區(qū)域平均分布密度,進而得到整個調(diào)查區(qū)域的魚類豐富度.近年來,我國相關科研機構利用回聲探測儀進行了多次水聲學探測研究.2006年譚細暢等[10]利用EY60回聲探測儀評估青海湖魚類資源,使用Sonar5軟件轉(zhuǎn)換原始數(shù)據(jù),結果顯示儀器參數(shù)設置不同,信號過濾質(zhì)量及可識別的魚體數(shù)目有明顯差異.王崇瑞等[11]于2010年采用BioSonics DT-X超聲波回聲儀對青海湖裸鯉資源量及其空間分布進行水聲學調(diào)查,指出由于缺少青海湖裸鯉TS值與體長之間的精確換算公式,僅依靠其他魚類的經(jīng)驗體長換算公式,使得對魚類資源量及種群體長分布的評估與實際情況存在差異.

      雙頻識別聲吶DIDSON是目前唯一運用聲頻“鏡頭”的高清晰度聲吶,能夠在黑暗渾濁水體中生成相當于視頻質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)測圖像.2004年,經(jīng)美國國務院同意DIDSON由軍用轉(zhuǎn)為民用.雙頻識別聲吶DIDISON作為區(qū)別于回聲探測儀的水聲學探測儀器,對監(jiān)測原始數(shù)據(jù)進行處理直接得到個體數(shù)、體長和魚類所處深度等.Maxwell等[12]利用DIDSON對洄游性大馬哈魚進行計數(shù),識別魚類體長.Petreman和Jones等[13]在特定時間內(nèi)對同一斷面魚類上下行情況進行統(tǒng)計,將DIDSON探測數(shù)據(jù)與人工計數(shù)情況進行對比.結果顯示DIDSON在探測過程中具有很高的精確性,在能見度低的水域中更有優(yōu)勢.隨著DIDSON功能的不斷完善,其在魚類資源調(diào)查過程中的應用也將會越來越廣泛.本文闡述了DIDSON的工作原理,對國內(nèi)外應用領域及現(xiàn)狀加以介紹,從魚類資源評估、體長及種類鑒別3個方面探討DIDSON應用過程中的影響因素,并提出改進方法,旨在為今后DIDSON更好地應用提供參考.

      1 DIDSON工作原理

      1.1 DIDSON回聲探測系統(tǒng)

      DIDSON有兩組頻率模式,一組是標準型:1.1 MHz和1.8MHz,另一組是長距型:0.7MHz和1.2 MHz.標準型雙頻識別聲吶可在1~40m范圍內(nèi)對觀測目標進行自動調(diào)焦,保證觀測范圍內(nèi)圖像清晰度.長距型的成像分辨率較低,成像范圍從1m到80m.標準型和長距型在使用方法上基本相同,下文的相關介紹以標準型為例.

      表1 波束寬度及數(shù)量

      表2 標準型雙頻識別聲吶主要特性

      1.2 DIDSON成像特點

      雙頻識別聲吶具有聲學透鏡,通過透鏡將聲波壓縮匯聚,形成狹窄波束,可以得到高清的二維圖像.使用聲學透鏡有兩個主要的優(yōu)點,第一不需要消耗能量,其工作在30W功率下就可進行,第二是容易發(fā)射和接收同一個波束,不會與其他波束相混淆.運用雙頻識別聲吶探測物體時,需要根據(jù)物體與儀器的距離調(diào)整好雙頻識別聲吶的位置和角度,保證物體在雙頻識別聲吶的探測視野范圍以內(nèi).對于同一目標物,探測角度不同,呈現(xiàn)的圖像可能有較大差異.以圖1為例,聲吶探測形式如圖1(a)所示,換能器在距離海底1m的深處,與水平方向呈15°進行觀察,發(fā)射的波束覆蓋海底兩個目標物,回波包含目標物的大小、距離和方位信息.圖1(b)是成像示意圖,圖像中顯示的效果如同從上往下的監(jiān)測視野.發(fā)射的波束會被物體所阻擋導致物體后面沒有回波信號,這樣會形成“聲影區(qū)”.如果回波信號強,那么目標物顯示在圖像上相對于海底就亮,反之圖像就顯得較暗.

      圖1 DIDSON傾斜和成像范圍

      當聲吶位置和目標物體位置一定的時候,調(diào)整聲吶的角度可以調(diào)整雙頻識別聲吶的成像范圍.當聲吶的角度越傾斜,其所能探測到的視野就越小,所成圖像越來越小,最后顯示范圍也會縮小.圖2(a)雙頻識別聲吶的觀察角度比圖1(a)更為陡峭,波束只能覆蓋海底很小的一部分區(qū)域.圖2(b)為成像的示意圖,在這種條件下圖像呈現(xiàn)效果不佳,因為一方面波束覆蓋區(qū)域小,另一方面海底回波信號較強,目標物不易從背景中識別.因此在圖1(a)所示的條件下,物體比較容易識別.

      圖2 較大傾斜角度后DIDSON成像范圍

      對于DIDSON,10m以內(nèi)的物體是以高頻探測,10m以外的物體是以低頻探測.DIDSON要對10m處的目標物形成一幀完整的畫面需要0.1s,對30m處的目標物形成一幀完整的畫面需要0.15s.雙頻識別聲吶發(fā)射的波束之間有一定的間隔,這會使得安裝在移動物體上或者所探測的目標物在移動的條件下,監(jiān)測過程中的圖像效果會受一定影響,會出現(xiàn)鋸齒狀輪廓,當相對移動速度適中時,鋸齒狀現(xiàn)象會得到明顯的改善.

      1.3 聲學圖像的處理

      利用V5.25軟件對采集數(shù)據(jù)進行處理.在DIDSON采集生成文件的過程中,讀取魚類的信息有兩種方式,一種是設備自動識別,另一種是人工手動甄選.在實際操作過程中發(fā)現(xiàn),自動識別與人工手動甄選結合,通過可視化界面觀察采樣數(shù)據(jù),導出魚類體長,可以達到較好的魚類數(shù)據(jù)處理效果.圖3為2014年4月份貴州省北盤江魚類資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)處理顯示圖像,結果顯示有超出正常體長的魚類,可以判斷為錯誤數(shù)據(jù).將自動識別與人工手動甄選相結合,對錯誤數(shù)據(jù)進行剔除.

      圖3 DIDSON監(jiān)測數(shù)據(jù)處理顯示圖像

      必須對監(jiān)測影像進行一定的處理,才能將其顯示成所能識別的清晰圖像.這一過程包括:顏色模式、線性插值以及平滑去噪.雙頻識別聲吶采集的數(shù)據(jù)使用0到255表示的回波強度,要想顯示的圖像具有可視性,需要將不同的強度值對應成不同的顏色,在對圖像顏色處理時,要進行顏色的混合,但要遵循一定的規(guī)則,即在不同的顏色模式下,對顏色進行處理.

      由于DIDSON數(shù)據(jù)以極坐標的形式進行采集,距離聲學鏡頭遠的位置采樣點稀疏.將處理后的魚類數(shù)據(jù)在surfer中插值,得到清晰地魚類影像.

      圖像的平滑處理過程,可以將水下聲吶采集數(shù)據(jù)時受噪聲影響的程度盡量減小.聲吶在采集目標圖像和傳輸過程中,受到各種背景噪聲的影響,包括攝影儀器和處理電路產(chǎn)生的噪聲,水流天氣等造成的環(huán)境噪聲,以及魚類等水下生物發(fā)出的生物噪聲,這些噪聲使得目標對象在圖像中顯示模糊,所以對聲學圖像進行去噪十分關鍵.

      應用高斯移動平均自適應背景去除法,公式如下:

      式中,Th為噪音閾值,I(x,y)為圖像位置(x,y)中像素輝度;B(x,y)為圖像背景的平均輝度.通過公式(1)對像素點進行檢測.

      為了避免軟件的重復計數(shù),對魚類目標進行跟蹤.目前,針對目標線性運動軌跡,跟蹤技術及理論發(fā)展較成熟.但魚類個體活動較靈活,有很高的瞬時加速度,運動軌跡不一定為線性運動.所以,對于魚類行為跟蹤計數(shù)功能有待進一步研究.

      2 DIDSON在魚類資源調(diào)查中的應用

      目前,利用水聲學評估魚類資源已成為魚類資源調(diào)查的一個重要手段.國外運用雙頻識別聲吶DIDSON進行魚類資源調(diào)查與評估的方法逐漸成熟,國內(nèi)在該領域的研究仍處于探索階段.

      2.1 國外概況

      國外發(fā)揮DIDSON在魚類資源調(diào)查方面的優(yōu)勢,對魚類行為、魚類資源分布、魚類洄游等進行監(jiān)測,以此作為基礎對生態(tài)環(huán)境及魚類資源保護提出建設性意見及保護措施.

      1)監(jiān)測魚類行為

      通過雙頻識別聲吶DIDSON的探測,評估魚類空間分布,比較密度差異,從而監(jiān)測魚類行為.Becker等[14]利用DIDSON觀察魚類在水底建筑物周圍聚集情況,探究人造光源對魚群覓食行為及聚集情況的影響程度,發(fā)現(xiàn)有光源存在時,較大食肉性魚類有集群行為.Handegard等[15]對魚類行為進行觀察,研究魚類生活習性與捕獲魚類時節(jié)最優(yōu)關系.并且將DIDSON自動計數(shù)功能與手動計數(shù)進行對比,結果顯示,當魚類密度較低時,DIDSON計數(shù)準確性較高.

      2)魚類資源評估

      漁業(yè)資源調(diào)查中,DIDSON多用于定點監(jiān)測,調(diào)查和評估特殊水動力區(qū)域魚類資源時空分布特征.國外運用DIDSON較為成熟,走航式監(jiān)測技術不斷突破.Able等[16]將DIDSON安裝在移動設備上,對河口棲息地魚類資源現(xiàn)狀進行調(diào)查.Han等[17]針對養(yǎng)殖網(wǎng)箱內(nèi)魚類轉(zhuǎn)移過程計數(shù)和體長測量情況,基于DIDSON攝像功能,提出一種較為成熟的魚類資源評估和體長判定方法.Boswell等[18]利用DIDSON評估特定區(qū)域魚群資源,研究出精確高效的半自動后期數(shù)據(jù)處理體系,不再完全依靠人工后期處理,對于探測魚類的體長、數(shù)量、游泳速度及魚類的定位等有很好的應用效果.穩(wěn)定的數(shù)據(jù)分析平臺對于DIDSON在魚類資源調(diào)查方面的應用將會起到重要作用.

      3)魚類洄游

      魚類通過洄游變換棲息場所,擴大對空間環(huán)境的利用,最大限度地提高種群存活、攝食、繁殖和避開不良環(huán)境條件的能力,具有重要的生態(tài)學意義.2008~2011年Macnamara等[19]通過對歐洲鰻魚連年監(jiān)測,確定洄游運動規(guī)律、魚類群體大小及可補資源量.Pavlov等[20]運用DIDSON監(jiān)測鱒魚產(chǎn)卵性洄游,系統(tǒng)地分析魚類洄游數(shù)量及體長分布特征.為建設專門魚類洄游過魚通道,Maxwell等[21]利用DIDSON對河底地形進行探測,從而了解魚類棲息地特征,保護瀕危魚類.

      2.2 國內(nèi)概況

      目前為止,國內(nèi)對雙頻識別聲吶DIDSON利用多為漁業(yè)資源的定量評估、探究魚類行為與生態(tài)環(huán)境之間的影響等.

      童劍鋒等[22-23]利用 DIDSON 對洄游性魚類香魚進行計數(shù),提出對于體長小于6cm魚類計數(shù)的新方法,并且對雙頻識別聲吶的圖像處理在漁業(yè)資源應用方面進行了初步研究.2013年熊鋒等[24]利用DIDSON對葛洲壩船閘附近魚類活動規(guī)律進行定點監(jiān)測,探討船閘的運行對魚類活動規(guī)律的影響情況,進而為過魚設施與船閘的結合提供依據(jù).周家飛等[25]于2013年4月及6月份運用DIDSON對葛洲壩下游近壩區(qū)魚類資源總量及不同時空魚類資源分布密度進行調(diào)查,探究魚類密度對水環(huán)境變化的響應關系.

      除了在魚類方面的應用,近兩年來DIDSON的應用范圍也得到了擴展.為了對水工建筑物的水下病害情況進行檢測,徐毅等[26]應用DIDSON進行觀測.同樣,榮海北等[27]應用DIDSON對三河船閘工程水下部分進行探測,得到高清晰度的探測影像,為今后工程的進一步維護提供基礎資料.

      3 影響DIDSON在魚類資源應用過程中的因素

      根據(jù)國內(nèi)外研究狀況,結合DIDSON實際操作應用,筆者發(fā)現(xiàn)運用DIDSON進行魚類資源定量評估、魚類體長判定及種類鑒別時會受到一定因素的影響.體長判定過程中,魚類自身和DIDSON儀器性能為主要影響因素;魚類資源定量評估時,外界環(huán)境因素占主導地位.

      3.1 體長

      體長具有重要的生物和生態(tài)學意義,通過體長探測得出長度頻率分布,分析魚類年齡組成及生長狀況,評估增殖放流效果、魚類資源現(xiàn)狀,判斷種群年齡結構合理性等.V5.25軟件對原始數(shù)據(jù)進行處理,直接得到魚類體長,探測結果受到魚類與換能器之間距離、位于波束中的位置、魚類自身結構等因素的影響.就DIDSON本身而言,換能器發(fā)射的波束中心與波束邊緣的強度不同也會造成影響[28].張慧等[29]、Burwen等[30]利用DIDSON調(diào)查魚類體長,觀察魚類游泳行為,指出游泳行為會造成體長探測的明顯差異.魚類體長偏小時,探測結果將會出現(xiàn)誤差.圖4為2013年8月份葛洲壩2號、3號船閘連續(xù)晝夜定點監(jiān)測數(shù)據(jù),據(jù)走訪漁民得知該區(qū)域內(nèi)魚體體長較小.分析數(shù)據(jù)顯示,體長小于10cm魚類個體所占比重不到10%,與實際魚類體長分布情況存在偏差.

      圖4 葛洲壩2號、3號船閘連續(xù)晝夜定點監(jiān)測

      魚類體長的確定依靠魚類個體的回波強度值,由于周圍環(huán)境噪音的影響,建議設置動態(tài)的閥值.對于探測到的體長分布結構與實際存在偏差的情況,提高DIDSON的信噪比,加強換能器分辨率,結合拖網(wǎng)調(diào)查取證估算各部分體長所占比重.

      3.2 定量評估

      水電站的建設、魚類棲息地退化和水質(zhì)問題的惡化都使得洄游性魚類的數(shù)量急劇下降、分布范圍縮小.一些洄游性珍稀魚類受到威脅甚至遭到滅絕,它們具有非常重要的生態(tài)和社會性價值.對于洄游性魚類數(shù)量和分布情況的調(diào)查刻不容緩.水體的高渾濁度、監(jiān)測水域的具體特性(河寬、海岸形狀等)、魚類可捕量及魚類密度都對DIDSON定量評估的準確性具有一定的影響.回波信號也可能被環(huán)境所干擾,例如產(chǎn)生的氣泡、漂浮物,Bremher等[31]發(fā)現(xiàn)這些干擾都會影響來自魚體回波信號的接收,導致設備對魚體反射信號的錯誤識別.Guillard等[32]在探究漁船對魚群行為影響的過程中發(fā)現(xiàn)魚類密度大小會對魚類資源總量的評估準確性造成影響.Cronkite等[33]用DIDSON評估成年大馬哈魚遷移數(shù)量時,發(fā)現(xiàn)魚類游泳速度影響DIDSON計數(shù)功能的準確性.另外,當魚類重復在某個區(qū)域游動時可能會造成DIDSON的重復計數(shù).

      對生態(tài)監(jiān)測研究而言,雙頻識別聲吶DIDSON的重要性不容忽視,綜合考慮上述影響因素,在進行魚類資源定量評估時需注意以下幾個重要條件:1)魚類需通過換能器發(fā)射的波束,這也就要求我們實時監(jiān)測時注意監(jiān)測區(qū)域的全面性;2)魚類積極單向的游動;3)DIDSON進行走航監(jiān)測時,需要確定合適的行船速度,合適的安裝方式等;4)規(guī)范操作流程,在監(jiān)測前向當?shù)貪O民及該行業(yè)主管部門提前了解具體情況.

      3.3 種類鑒別

      聲學探測方法最主要的限制是難以對魚的種類進行辨別.應用DIDSON能否通過聲影識別魚類呢?DIDSON提供了高質(zhì)量的影像資料,Horne等[34]經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)僅僅依靠DIDSON的成像技術直接對魚種進行辨別是不可能的.通過監(jiān)測數(shù)據(jù)得到魚類的遷移特性、生態(tài)和生物學特征可以間接判斷魚類種類.海洋中聚集魚群多為單一物種,相比之下,江河水體中魚類個體大小不一、魚群種類多樣化,增加了利用DIDSON辨別物種的難度.很多學者都進行了這方面的研究,結合拖網(wǎng)、垂釣等,綜合各種調(diào)查資料辨別魚類物種,工作者自身對調(diào)查區(qū)域的了解程度也是非常重要的.

      辨別種類的手段正在開發(fā)和優(yōu)化.Langkau等[35]進行試驗,通過提取DIDSON監(jiān)測數(shù)據(jù),分析聲影圖像,對不同體長的4種魚類進行辨別.Mueller等[36]在對鰻魚進行識別過程中對于聲吶圖像的后期處理總結為4步:①圖像加工;②目標跟蹤;③參數(shù)設置;④分類辨別.每一種魚都存在特定擺尾頻率,一些研究中根據(jù)魚類擺尾頻率進行種類辨別,在平穩(wěn)水流中可以通過回聲圖得出魚類擺尾頻率.Mueller等[37]利用DIDSON探究兩種鮭魚的擺尾頻率,分別為1.0~2.0Hz、2.0~3.5Hz.目前為止,此種鑒別實驗還未在開放水體中進行,有一定的局限性.但也為魚類判別提供了新的研究方向.

      4 改善措施及未來應用展望

      水生科學領域,利用DIDSON評估魚類資源和種類鑒別是一個相對比較新的手段.如今,DIDSON應用于魚類行為觀察、漁業(yè)資源保護、生態(tài)環(huán)境保護及漁業(yè)養(yǎng)殖等方面,特別針對存在較大支流的湖泊性水域調(diào)查洄游性魚類資源現(xiàn)狀有其特殊優(yōu)勢:1)DIDSON接近光學性質(zhì)的探測影像,再現(xiàn)魚類游泳行為,研究魚類與環(huán)境因子的響應關系;2)對魚類進行自動或手動計數(shù),直接導出魚類體長;3)利用DIDSON進行定點監(jiān)測,觀察特殊水動力區(qū)域魚類聚集及上下行情況,從而為過魚設施的修建提供依據(jù);4)通過圖像后期處理、聲影識別及擺尾頻率等,對特定區(qū)域研究對象種類進行鑒別.

      4.1 改善措施

      評估和調(diào)查魚類資源過程中,DIDSON仍受環(huán)境及自身因素制約.今后的研究過程中,著重解決以下不足之處:

      1)魚類資源定量監(jiān)測過程中,魚群對船只的避讓行為導致定量評估出現(xiàn)誤差.針對此種情況,建議在走航過程中選用噪音較小或者無噪音設備攜帶DIDSON進行監(jiān)測,對搭載設備進行研發(fā),尋求更好的應用方式.

      2)雙頻識別聲吶DIDSON數(shù)據(jù)后處理過程中,背景去噪技術有待加強研究.當前DIDSON數(shù)據(jù)后處理主要依靠人工進行,工作量大且會造成一定的誤差,后期可通過對軟件二次開發(fā)使數(shù)據(jù)處理程序參數(shù)設置簡便化、一體化以及可視化,代替人工進行排錯.

      3)魚類個體較小時,回聲信號較弱,容易受到環(huán)境噪聲的影響,不能正確完成計數(shù)功能.聲吶波束并非一起發(fā)射,魚類自身存在游泳速度,引起設備不能正確識別一條魚的頭部和尾部,得到超出正常范圍的魚類體長.對DIDSON進行設備改進,通過增加換能器的發(fā)射頻率及發(fā)射波束的數(shù)量提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性.

      4)與回聲探測儀相比,DIDSON的監(jiān)測區(qū)域較小.對于大范圍魚類資源調(diào)查有其不適應性.回聲探測儀有較大的監(jiān)測范圍,例如EY60、EK500等探測水體深度可達到幾千米,能夠顯現(xiàn)水底地形截面圖像.實際應用過程中將DIDISON與回聲探測儀相結合,從整體與局部兩方面對探測水域進行研究,兩者相互補充,全面反映該水域水生環(huán)境與魚類資源現(xiàn)狀等情況.

      4.2 未來應用展望

      相對于光學成像技術,雖然DIDSON成像分辨率較低,但其在混濁、能見度低的水體中具有實時動態(tài)“看”到水下物體的能力.DIDSON在應用過程中存在局限性,但對于了解資源量現(xiàn)狀、調(diào)查生物與環(huán)境之間的相互影響等仍然是精確高效的手段.

      1)目前關于魚類資源密度調(diào)查方式較少,可結合DIDSON、ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)測得魚類資源總量、斷面平均流速和流量.據(jù)ρ=N/V(其中,N代表魚類總數(shù),V為監(jiān)測區(qū)域水體體積,即流量乘以監(jiān)測時間)得到該區(qū)域資源密度.

      2)利用DIDSON對特殊水動力區(qū)域進行定點監(jiān)測,觀察魚類在特殊斷面上下行情況,進而為過魚設施的修建研究提供依據(jù).

      3)利用水下地形測量儀器與FLOW3D軟件構建魚類棲息地水動力模型,結合DIDSON觀察棲息地魚類的行為,進而對棲息地適宜性作出有效評估.

      4)將回聲探測儀與DIDSON同時應用到監(jiān)測過程中,從整體與局部兩方面觀察魚類資源現(xiàn)狀等.

      5)與多普勒流速儀、多參等儀器結合,研究魚類與生態(tài)環(huán)境因子的響應關系等.

      [1] Portier P.Sur l'application Des Ondes Ultra-sonores Aux Recherches D'océanographie Biologique[J].CR Soc.Biol.,Paris,1924:91.

      [2] Kimura K.On the Detection of Fish-groups by an A-coustic Method[J].Journal of the Imperial Fisheries Institute,Tokyo,1929,24:41-45.

      [3] 張慧杰,危起偉,楊德國.回聲探測儀的發(fā)展趨勢及漁業(yè)應用[J].水利漁業(yè),2008(1):9-13.

      [4] 譚細暢,陶江平,李新輝,等.回聲探測儀在我國內(nèi)陸水體魚類資源調(diào)查中的初步應用[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2009(3):60-64.

      [5] Bodholt H.Fish Density Derived from Echo-integration and In-situ Target Strength Measurements[J].ICES CM,1990:11.

      [6] Rose G A,Leggett W C.Hydroacoustic Signal Classification of Fish Schools by Species[J].Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences,1988,45(4):597-604.

      [7] Brehmer P A.Fisheries Acoustics:Theory and Practice[J].Fish and Fisheries,2006,7(3):227-228.

      [8] 任玉芹,王 珂,段辛斌,等.鳙目標強度和行為特征的水聲學研究[J].淡水漁業(yè),2011,41(2):3-9.

      [9] 任玉芹,王 珂,段辛斌,等.水聲學探測在江河魚類資源評估中的技術分析[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2010(2):64-68.

      [10]譚細暢,史建全,張宏,等.EY60回聲探測儀在青海湖魚類資源量評估中的應用[J].湖泊科學,2009,21(6):865-872.

      [11]王崇瑞,張輝,杜浩,等.采用BioSonicsDT-X超聲波回聲儀評估青海湖裸鯉資源量及其空間分布[J].淡水漁業(yè),2011,41(3):15-21.

      [12]Maxwell S L,Gove N E.The Feasibility of Estimating Migrating Salmon Passage Rates in Turbid Rivers Using a Dual Frequency Identification Sonar (DIDSON)[J].Alaska Department of Fish and Game Regional Information Report1,2004(2A04-05).

      [13]Petreman I C,Jones N E,Milne S W.Observer Bias and Subsampling Efficiencies for Estimating the Number of Migrating Fish in Rivers Using Dual-frequency Identification Sonar(DIDSON)[J].Fisheries Research,2014,155:160-167.

      [14]Becker A,Whitfield A K,Cowley P D,et al.Potential Effects of Artificial Light Associated with Anthropogenic Infrastructure on the Abundance and Foraging Behaviour of Estuary-associated Fishes[J].Journal of Applied Ecology,2013,50(1):43-50.

      [15]Handegard N O,Williams K.Automated Tracking of Fish in Trawls using the DIDSON (Dual Frequency I-dentification Sonar)[J].ICES Journal of Marine Science:Journal du Conseil,2008,65(4):636-644.

      [16]Able K W,Grothues T M,Rackovan J L,et al.Application of Mobile Dual-frequency Identification Sonar(DIDSON)to Fish in Estuarine Habitats[J].Northeastern Naturalist,2014,21(2):192-209.

      [17]Han J,Honda N,Asada A,et al.Automated Acoustic Method for Counting and Sizing Farmed Fish during Transfer using DIDSON[J].Fisheries Science,2009,75(6):1359-1367.

      [18]Boswell K M,Wilson M P,Cowan Jr J H.A Semiautomated Approach to Estimating Fish Size,Abundance,and Behavior from Dual-frequency Identification Sonar(DIDSON)Data[J].North American Journal of Fisheries Management,2008,28(3):799-807.

      [19]Macnamara R,Mccarthy T K.Silver eel(Anguilla anguilla)Population Dynamics and Production in the River Shannon,Ireland[J].Ecology of Freshwater Fish,2014,23(2):181-192.

      [20]Pavlov D S,Borisenko E S,Pashin V M.Investigations of Spawning Migration and Assessment of Abundance of the Kamchatka Steelhead(Parasalmo mykiss)from the Utkholok River by Means of Didson Dual-frequency I-dentification Sonar[J].Journal of Ichthyology,2009,49(11):1042-1064.

      [21]Maxwell S L,Smith A V.Generating River Bottom Profiles with a Dual-frequency Identification Sonar(DIDSON)[J].North American Journal of Fisheries Management,2007,27(4):1294-1309.

      [22]童劍鋒,韓 軍,淺田昭,等.基于聲學攝像儀的溯河洄游幼香魚計數(shù)[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2009,36(2):29-33.

      [23]童劍鋒,韓 軍,沈 蔚.聲學攝像儀圖像處理的初步研究及在漁業(yè)上的應用[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2010,156(17):149-152.

      [24]熊 鋒,王從鋒,劉德富,等.葛洲壩1號船閘啟閉閘門對近閘區(qū)域魚類活動規(guī)律的影響[J].水生態(tài)學雜志,2014,35(5):8-14.

      [25]周家飛,王從鋒,劉德富,等.葛洲壩下游近壩區(qū)水域魚類資源聲學調(diào)查與評估[J].長江流域資源與環(huán)境,2014(11):1551-1557.

      [26]徐 毅,趙 鋼,王茂枚,等.雙頻識別聲納技術在水工建筑物水下外觀病害檢測中的應用[J].水利水電技術,2014,45(7):103-106.

      [27]榮海北,潘衛(wèi)凱,李志榮.雙頻識別聲吶在三河船閘工程水下檢測中的應用[J].水利建設與管理,2014(11):60-62.

      [28]Tuser M,F(xiàn)rouzováJ,Balk H,et al.Evaluation of Potential Bias in Observing Fish with a DIDSON Acoustic Camera[J].Fisheries Research,20Z14,155:114-121.

      [29]Zhang H,Wei Q,Kang M.Measurement of Swimming Pattern and Body Length of Cultured Chinese Sturgeon by Use of Imaging Sonar[J].Aquaculture,2014,434:184-187.

      [30]Burwen D L,F(xiàn)leischman S J,Miller J D.Accuracy and Precision of Salmon Length Estimates Taken from DIDSON Sonar Images[J].Transactions of the American Fisheries Society,2010,139(5):1306-1314.

      [31]Brehmer P,Chi T D,Mouillot D.Amphidromous Fish School Migration Revealed by Combining Fixed Sonar Monitoring(Horizontal Beaming)with Fishing Data[J].Journal of Experimental Marine Biology and Ecology,2006,334(1):139-150.

      [32]Guillard J,Balay P,Colon M,et al.Survey Boat Effect on YOY Fish Schools in a Pre-alpine Lake:Evidence from Multibeam Sonar and Split-beam Echosounder DataV Ecology of Freshwater Fish,2010,19(3):373-380.

      [33]Cronkite G,Station P B.Use of High-frequency Imaging Sonar to Estimate Adult Sockeye Salmon Escapement in the Horsefly River,British Columbia[M].Fisheries and Oceans Canada,Science Branch,Pacific Region,Pacific Biological Station,2006.

      [34]Horne J K.Acoustic Approaches to Remote Species I-dentification:a Review[J].Fisheries oceanography,2000,9(4):356-371.

      [35]Langkau M C,Balk H,Schmidt M B,et al.Can Acoustic Shadows Identify Fish Species?A Novel Application of Imaging Sonar Data[J].Fisheries Management and Ecology,2012,19(4):313-322.

      [36]Mueller A,Mulligan T,Withler P K.Classifying Sonar Images:Can a Computer-driven Process Identify Eels?[J].North American Journal of Fisheries Management,2008,28(6):1876-1886.

      [37]Mueller A,Burwen D L,Boswell K M,et al.Tail-beat Patterns in Dual-frequency Identification Sonar Echograms and Their Potential Use for Species Identification and Bioenergetics Studies[J].Transactions of the American Fisheries Society,2010,139(3):900-910.

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