Мой сайт

РЕФЕРАТЫ_2

 

ВКЛАД ТИНРО В РАЗВИТИЕ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ И ИЗУЧЕНИЯ ПОВЕДЕНИЯ РЫБ

 

Contribution of TINRO to development of hydroacoustic method of fish stock estimation and fish behaviour studying





Авторы
В.Н. Вологдин
ТИНРО-центр


V.N. Vologdin
TINRO-centre












ЖурналИзвестия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра)
ИздательствоТихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр

























Год выпуска2005ISSN1606-9919
Том141ИФ РИНЦ 2009-
Номер
Цит. в РИНЦ1
Страницы382-392Цит. в WOS®-
ЯзыкрусскийТипнаучная статья






Биологические ресурсы

Михаил
Юрьевич Кузнецов, к.т.н., старший
научный сотрудник
лаборатории промысловой гидроакустики, kuznetsovm@tinro.ru
Владимир
Николаевич Вологдин, к.т.н., научный
сотрудник
лаборатории промысловой гидроакустики, vvologdin@mail.ru

Тихоокеанский научно-исследовательский
рыбохозяйственный центр
690990, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4

Исследование акустической силы цели тихоокеанского
кальмара (TODARODES PACIFICUS)

Произведены измерения сил целей тихоокеанского
кальмара (Todarodes Pacificus) в одном из районов его обитания – в
заливе Петра Великого. В указанном районе планируются акустические съемки этого
вида. Такое совмещение измерений сил целей и акустической съемки более
корректно, чем только режим in situ, при котором
места поимки и измерения сил целей объекта могут различаются по физическим и
биологическим условиям. С помощью методики привязывания особей на поводцах экспериментально
получены регрессионные зависимости дорсальной отражательной способности (силы
цели) тихоокеанского кальмара от длины тела на частотах 70 и 120 кГц: TS70
= 85,54 log(ML) - 161,5 (r = 0,90) и TS120 = 96,55 log(ML) - 173,3 (r = 0,95) соответственно. Длины мантии кальмара были в диапазоне 19,5 - 27,2 см. Использование
уравнений регрессии для сил целей типа 20 log(ML) + b приводит к значительным погрешностям
в оценке сил целей кальмара как слева, так и справа от средней (на краях
диапазона длин мантий этого вида). Приведены различные физические и
биологические факторы, влияющие на измерения силы цели кальмара. Использование
зависимости силы цели этого вида кальмара от средних углов наклона плавания в
полученных нами соотношениях для дорсального аспекта позволяет уточнить
ориентировочно на 6 дБ силу цели кальмара для его естественного поведения в
среде обитания (исключая его броски за жертвой во время кормления). Показано,
что сила цели этого вида существенно зависит от частоты звука (для указанных частот)
и это изменение не монотонно, так как уменьшаясь на меньших частотах, в
частотном интервале от 96,2 до 200 кГц сила цели возрастает на 0,4 дБ.
Ключевые слова: тихоокеанский кальмар,
гидроакустические измерения, антенна с расщепленным лучом, сила цели, углы
наклона кальмара, дорсальный аспект, регрессионное уравнение, длина мантии
кальмара.

Kuznetsov M.Y., Vologdin V.N. Studies of the japanese common squid (Todarodes pacificus) acoustic target strength // Izv. TINRO. – 2010. – Vol. 161. – P. 120-134. Acoustic targets strength is measured for Japanese common squid (Todarodes pacificus) in one of the main its habitats – Peter the Great Bay (Japan Sea) were acoustic surveys of this species stock are planned. The measurement of target strength in actual areas of survey enhances the correctness of the survey in compare with ex situ operating mode when the object target strength could be measured in physical and biological conditions different from those in the surveyed area. Technique of the squid individuals attachment by lead is used that allows to determine experimentally the empiric dependence of the dorsal reflectivity (target strength) of the squid TS on its mantle length ML (for ML 19-27 cm) for the frequencies 70 and 120 kHz : TS70 = 85,54 lg ML - 161,5 ( r = 0,90) and TS120 = 96,55 lg ML - 173,3 (r = 0,95). The standard equation of form 20 lg ML + b causes considerable errors, in particular for relatively small and relatively large specimens. Physical and biological factors influencing on measurements of the squid target strength are analyzed. The target strength could be corrected for natural behaviour of squid using its dependence on average angle of swimming (Kang et al., 2005): it differs from the target strength measured for dorsal view in 6 dB, on average (except the squid rush to prey); correspondingly, estimations of the squid abundance and biomass should be corrected. Besides, the target strength of squid depends essentially on frequency of acoustic signal: it decreases for lower frequencies and increases in 0.4 dB for the frequency 96 - 200 kHz. Key words: Japanese common squid, acoustic survey, split-beam transducer, target strength, squid behaviour, dorsal view, squid mantle length.





УДК 534-143:591.582:639.2.081.9


М.Ю. Кузнецов1, В.Н. Вологдин1,
В.В. Баринов2*
1Тихоокеанский научно-исследовательский
рыбохозяйственный центр
690090, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
2Дальневосточный государственный технический
рыбохозяйственный университет (Дальрыбвтуз), 690087, г. Владивосток, ул.
Луговая, 52-б

ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЛИЯНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СТИМУЛОВ НА ПЛОТНОСТЬ СКОПЛЕНИЯ ГИДРОБИОНТОВ ВБЛИЗИ
КАЛЬМАРОЛОВНОГО СУДНА И УЛОВЫ КАЛЬМАРОВ НА ДЖИГГЕРЫ

Выполнены сравнительные оценки плотности скоплений
объектов приповерхностного слоя вблизи
кальмароловного судна с использованием гидроакустического эхоинтегрирующего
комплекса. В месте обитания тихоокеанских кальмаров в заливе Петра Великого с
помощью пневмоакустической системы (ПАС) излучались звуковые колебания,
имитирующие сигналы мелких открытопузырных рыб - объектов питания кальмара
(японского анчоуса, корюшки и сардины). Одновременно оценивалась
производительность удебного лова кальмара на джиггеры. Комплексное
воздействие раздражителей различной модальности (света и звука) позволяет
усилить эффект привлекающего действия светового поля и повысить
поисково-трофическую активность кальмара в зоне облова. В процессе съемки выполнялась непрерывная регистрация распределения и
плотности гидробионтов под судном и вблизи судна с использованием портативных
научных эхолотов Симрад ЕY-60 и ES-60 в режиме вертикального (70 кГц) и
горизонтального (120 кГц) сканирования одновременно. Плотность скопления
оценивали по величине средней силы обратного поверхностного рассеяния на
интервале интегрирования Sa (м2/миля2)
от обеих антенн эхолотов при включении ПАС и без нее. Установлен статистически
значимый эффект увеличения плотности скоплений вблизи судна и уловов тихоокеанского
кальмара при использовании звуковых полей. Эксперименты показали, что
соотношения плотностей сильно варьируют от станции к станции (от 1,1 до 3,5),
но во всех случаях предъявления сигналов ПАС плотность скоплений была выше, чем
при фоновых реализациях. Отношения суммарных
эхоинтенсивностей при включенных и выключенных ПАС составили: на частоте 120
кГц - 2,56 (p < 0,01); на
частоте 70 кГц - 1,78 (p < 0,05). Производительность удебного лова кальмара
при его акустическом стимулировании увеличилась на 47 % (p <
0,05). Показано, что изменения акустической плотности скопления под судном и
вблизи судна не адекватны уловам кальмара на джиггеры. Наблюдается
противофазное поведение трендов плотности
скоплений (Sa) и уловов джиггеров в течение ночи. Влияние суточной ритмики
активности кальмаров на уловы является лимитирующим фактором использования
джиггерной снасти для оценки плотности скоплений кальмаров и увеличения их
концентраций в приповерхностном слое. Рассматриваются возможности идентификации
эхосигналов кальмара в выделенных слоях глубины по силам цели и характерной формы эхотреков. Соотношение
эхоинтенсивностей в смешанном приповерхностном слое на частоте 120 кГц выше,
чем на частоте 70 кГц. В слое с преимущественным содержанием эхотреков кальмара
наибольший эффект увеличения плотности наблюдается при вертикальном
сканировании (частота 70 кГц). Полученные оценки расширяют технические
и тактические возможности гидроакустических средств для решения задач
интенсификации промысла тихоокеанского кальмара и совершенствования
гидроакустических и траловых технологий мониторинга разреженных скоплений
беспозвоночных и рыб верхней эпипелагиали моря.
Ключевые
слова: тихоокеанский кальмар, пневмоакустическая
система, научный эхолот, сила обратного поверхностного рассеяния, акустический
стимул, поведение кальмара, плотность скопления, уловы джиггеров.

id="_x0000_t202" coordsize="21600,21600" o:spt="202" path="m,l,21600r21600,l21600,xe">


filled="f" stroked="f">








style='mso-bidi-font-style:normal'>* Кузнецов Михаил
Юрьевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, e-mail:
style='mso-bidi-font-style:normal'>kuznetsovm
style='font-family:"Times New Roman";font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:
bold'>@
style='font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:EN-US;font-weight:
normal;mso-bidi-font-weight:bold'>tinro.
lang=EN-US style='font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:EN-US;
font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold'>ru
style='mso-bidi-font-style:normal'>;
Вологдин Владимир Николаевич, кандидат технических наук, научный сотрудник,
e-mail: vvologdin@mail.ru; Баринов Василий Владимирович, ассистент, e-mail:
imf.dalrybvtuz@mail.ru
style='font-size:11.0pt;font-family:"Times New Roman";mso-bidi-font-family:
Baltica;font-weight:normal;mso-bidi-font-weight:bold'>.
style='font-size:11.0pt;font-family:"Times New Roman";mso-bidi-font-family:
Baltica'>











<!--[if !vml]--><!--[endif]-->Kuznetsov M.U.,
Vologdin V.N., Barinov V.V. Study of influence of acoustic stimulus to density of hydrobiont aggregation near
squid fishing vessel and to jigger catches of squid / / Izv. TINRO. – 2010. –
Vol. . – P. .
Comparative estimations of density of the
object aggregations in surface layer near fishing vessel with use of
echointegration complex are executed. By means of pneumatic acoustic system
(PAS) were radiated sound fluctuations, imitating signals of small physostomous
fish - an object of the feeding the squid (the japanese anchovy, smelts and
sardines) in place of habitat of pacific squid in Bay of Peter the Great. An
efficiency of jigger fishing of the squid was valued simultaneously. The
Complex influence of the irritants by different modality (the light and sound)
enable to intensify the effect of attracting actions of the light field and
raise search- trophic activity of the squid in zone of
fishing. In process of the survey it was executed unceasing registration of the
distribution and density of hydrobionts
under the vessel and near the vessel with use portable scientific echosounders Simrad EY-60 and ES-60 in mode of vertical (70
khz) and horizontal (120 khz) of the scan simultaneously. Density of the
aggregation was valued on mean of
strength of the back surface scattering
in the interval of integration Sa (m/mile)2 from both
transducers of echosounders when enabling PAS and without it. It was rated statistically
significant effect of the increase to density of the aggregations near the
vessel and catches of the pacific squid when use sound fields. The experiments have shown that
ratio of density powerfully vary from station to stations (from 1,1 to 3,5),
but density of the aggregations was higher, than under background realization
in all events of the signal presentation of
PAS. The ratio of total echo intensities under enabled and switched off
PAS have formed: on frequency 120 khz - 2,56 (p < 0,01); on frequency 70 khz
- 1,78 (p < 0,05). Efficiency of jigger fishing of the squid increased to 47
% (p < 0,05) under its acoustic stimulation. It is shown that change to
acoustic density of the aggregations under the vessel and near the vessel not
identical catch of the squid on jiggers. Exists the antiphased behaviour of trends to density of the aggregations (Sa) and jigger catch during night. The influence of
the dayly rhythm to squid activities on catches is limiting factor of the
jigger use for estimation of density of the aggregations of squid and increase
their concentration in surface layer. It is considered the possibility to
identifications of echosignals of squid in selected layers of the depth on
target strengths and typical form of echo track. The ratio of echo intensities in mixed surface
layer is higher on frequency 120 khz, than on frequency 70 khz. Most effect
increase to density exists under vertical scan under the vessel (the frequency
70 khz) in layer with primary content of echotracks of squid. The got
estimations increase technical and tactical possibilities of hydroacoustic facilities for solve the
problems of intensification of the pacific squid fishery and improvements of
hydroacoustic and trawl technology
monitoring of epipelagic rarefied aggregations invertebrate and fishes.
Keywords: Pacific
squid, scientific echosounder, pneumoacoustic transducer, bio-noise field,
behaviour of squid, density change, change in catches.
Известия ТИНРО 2009 Том 157
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
УДК 551.46.062.3 ):597-151+639.2053.7
М.Ю. Кузнецов, В.Н. Вологдин Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр 690990, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4 ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЕ ШУМЫ ПРОМЫСЛОВЫХ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ СУДОВ
И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОВЕДЕНИЕ И ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ РЫБ (ОБЗОР И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ) Рассматриваются различные аспекты проблемы судовых шумов, связанные с промыслом и исследованиями рыбных запасов акустическими методами. На основе обзора научной литературы, а также собственных исследований авторов уточнены источники шумов, формирующих акустическое поле судна, его характеристики и биофизические предпосылки влияния этого поля на поведение рыб различных видов. Основной шум на судовых скоростях поиска и гидроакустической съемки ( часто около 10 узл.) , влияющий на поведение рыб, происходит вследствие процессов кавитации на гребном винте, работы судовых двигателей и турбулентных потоков. Описываются реакции избегания различных видов рыб ( горизонтальные и вертикальные движения ) как отклик на шум от судна и их биофизические механизмы. Указаны оценки двигательных реакций и дистанций реагирования в зависимости от вида рыб, их физиологического состояния и режима работы судна. Влияние шума на эхоинтеграционную оценку запасов рыб классифицировано на несколько факторов, среди которых особенно важны отпугивающее действие шума на рыб и непосредственное его наложение на полезный сигнал, вследствие чего вносятся дополнительные погрешности при эхоинтегрировании. Кроме того, изменение угла наклона рыб приводит к занижению их силы цели и, следовательно, акустической оценки запасов. Необходимо также учитывать селектирующее влияние шумового поля судна на акустические и траловые оценки размерного ряда рыб. Отмечается важное значение скоростных особенностей рыб разных видов при изучении их поведения и оценки численности. Приводятся результаты исследования судовых шумов и зон влияния гидроакустического шума на поведение рыб. Кратко изложены основные направления перспективных исследований, которые могут быть продолжены для уточнения оценок биоресурсов и повышения эффективности промысла.
Ключевые слова: поведение рыб, шум судна, реакция избегания, акустическое поле, улов, оценка запасов рыб.
Kuznetsov M.Yu., Vologdin V.N. Hydroacoustic noise of commercial fishing and research vessels and their influence on behaviour and estimations of fish stocks ( the review and prospects of researches ) // Izv. TINRO. – 2009. – Vol. 157. – P. 334-355. Influence of hydroacoustic noise made by vessels on fishery and fish abundance surveys is considered. Sources of the noise and parameters of its acoustic field are defined from cited data and authors’ observations. Biophysical mechanism of the noise effect on different fish species is supposed. The main reasons of the noise made by a moving vessel in the process of fishing or survey ( usual velocity about 10 knots ) are cavitation on its propeller, working of its main engines, and turbulent pulsations in interface. Fish reactions to avoid the noise ( horizontal and vertical movements ) are described, the minimal and maximal distances of the reactions are estimated in dependence on fish species and vessel movement regime. The noise effects for echo integration estimation of fish stocks are classified; the most important of them are the difference of fish and direct superposition of the noise on wanted signal that causes an extra bias of echo integration. Besides, the fish body tilting reduces its target strength and decreases the fish stock estimation by acoustic method. Selective effect of the noise on size structure of fish is possible, as well. Significance of swimming abilities of different fish species for their reactions on the noise is emphasized because of this factor importance for their abundance evaluation. Technique and results of the noise measurement are presented. Prospects of these techniques development and requirements for further investigations are proven.
Key words: fish behaviour, vessel noise, reaction of avoidance, acoustic field, fishery, fish stock estimation.