FFT在平面机械结构声学灵敏度分析中的应用

平面类或壳体类辐射体是组成复杂辐射结构的基础元件,对其进行声学灵敏度分析是进行复杂声学结构优化设计的基础。将Fourier变换引入平面辐射结构的声学灵敏度分析中,实现了声功率和空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等设计变量的灵敏度,又由于FFT算法比数值积分计算速度更快,从而改善了基于Rayleigh积分法的声学灵敏度分析,提高了其计算速度和工作效率。以简支铝板声源为例进行了验证,并与Rayleigh积分法计算结果进行比较,证明了该方法的正确性和有效性。     

基于西瓜声学特性测定其成熟度

为达无损检测西瓜糖度目的,本研究在自主搭建的声学检测台上采集西瓜声学信号,提取声振动从敲击点传到接收点过程中声透过率参数(δ)。利用Matlab软件中的线性回归函数,将δ与西瓜糖度分别做线性回归,得到1 024个相关系数。从中选取相关系数前20位的声透过率值,借助软件中多元线性回归函数建立多元线性回归方程。研究比较不同敲击点和信号接收点组合所建模型的预测值和实测值相关系数(R),最高可达0.884 2。试验结果表明,敲击点和接收点位于赤道部位能获得较好的测定模型。     

南海中南部主要经济种类渔业资源声学评估

2012年9~10月(秋季)和2013年3~4月(春季),利用科学探鱼仪(Simrad EY60)结合灯光罩网对南海中南部(5°00'N~16°00'N)渔业资源进行了声学调查与评估。通过分析渔业声学数据,并结合渔业资源采样和生物学测定数据,对鸢乌贼(Symplectoteuthis oualaniensis)、鲭科(鲣Katsuwonus pelamis、圆舵鲣Auxis rochei、扁舵鲣Auxis thazard)、鲹科(长体圆鲹Decapterus macrosoma、颌圆鲹Decapterus lajang和无斑圆鲹Decapterus kurroides等)和金枪鱼属(黄鳍金枪鱼Thunnus albacores和大眼金枪鱼Thunnus obesus)等4类大宗经济鱼类的资源尾数和生物量做了初步评估与分析。结果表明,2012年秋季调查海域上述4类经济种类的资源尾数依次为3.67×10~(10)、2.28×10~9、8.78×10~9、0.80×10~9 ind,合计为4.86×10~(10) ind;生物量依次为2.07×10~6、8.62×10~5、1.78×10~5、2.70×10~5t,合计为3.38×10~6t。2013年春季的资源尾数依次为2.98×10~(10)、1.39×10~9、4.40×10~9、0.65×10~9 ind,合计为3.62×10~(10) ind;生物量依次为2.44×10~6、2.68×10~5、2.44×10~5、1.88×10~5t,合计为3.14×10~6t。秋季渔业资源密度较高的海域位于10°00'N~16°00'N、110°00'E~118°00'E;春季渔业资源密度较高的海域位于8°00'N~9°00'N、110°00'E~118°00'E和10°00'N~16°00'N、110°00'E~118°00'E。     

珠江首次禁渔西江段鱼类资源声学跟踪监测分析

2011年珠江开始实行禁渔期制度。该研究采用 Simrad EY60鱼探仪,分别于2010年5月19日和2011年5月22日对珠江西江段进行了走航式探测。结果显示,珠江禁渔期期间西江段鱼类资源密度增加,2010年和2011年鱼类平均密度分别为0.0513尾·m -3和0.1068尾·m -3,根据渔获物调查数据,推算增幅分别为广东鲂（Megalo-brama terminalis）47.85％、赤眼鳟（Squaliobarbus curriculus）18.54％、鲮（Cirrhina moitorella）10.87％和鳊（Parabra-mis pekinensis）6.25％;两年西江段深水区域鱼类密度均较大,尤其是水底结构为凹形区域,鱼类有明显的聚集现象;浅水区域且底部较平整的水域,鱼类分布分散且密度较低;垂直分布方面,鱼类主要分布4--10 m 中下层水层。珠江禁渔期的实施,在一定程度上保护了鱼类的产卵亲体繁殖,对鱼类资源数量的补充起到了增殖作用,同时在很大程度上护养了鱼类的自然生长,起到了资源增重作用。     

鱼类声学资源评估计算程序设计

1984～1988年,我们利用“北斗”号渔业资源调查船在黄、东海进行了多次大面积调查。在工作中开发了一个资源量计算程序,本文从下面三个方面介绍与该程序有关的鱼类声学资源评估数据处理:1.给出声学评估中计算鱼种尾数和资源量的公式,它是整个计算程序的核心。2.调查资料系统化。在海上调查取得的大量资料中取出计算公式中所用的数据,归纳成计算程序中用的5种表,这些表包括拖网站资料和各鱼种生物学测定数据。3.计算程序的组成。本程序分为三个模块。表格录入模块采用菜单提示方法输入上述5种表,每张表均经校验后以文件形式存入软盘保存。分配模块根据网获生物学测定数据,利用公式将积分仪输出的混合鱼种 M 值划分为单鱼种 M 值。计算模块计算出以方区为单位的总尾数、资源量、平均体长、平均体重及分体长组数据,最后输出整个调查区域的各种汇总数据。     

南海中南部中层鱼资源声学积分值及时空分布初探

本研究利用Simrad EK60科学探鱼仪(38 k Hz)于2013年春季和2014年春季采集的南沙和中沙、西沙海域渔业声学数据,结合中层拖网取样,采用回声积分法研究了南海中南部中层鱼的资源量及其时空分布特征。结果显示,2014年春季中、西沙海域9次中层拖网作业共捕获和鉴定鱼类和头足类79种,隶属于3纲16目37科60属,其中硬骨鱼纲的种类最多(65种),鞘亚纲次之(13种),软骨鱼纲1种,硬骨鱼纲中巨口鱼科、灯笼鱼科和钻光鱼科的种类最多,分别有20种、13种和6种;南沙海域中层鱼声学积分值(nautical area scattering coefficient,m~2/nmi~2)显著低于中沙、西沙及邻近海域,前者夜间向上迁移的强度高于后者;2013年春季南沙海域夜间10~200 m和白天200~1000 m声学积分值构成没有显著差异(P0.05),而2014年春季中沙、西沙海域夜间10~200 m和白天200~1000 m声学积分值构成有极显著差异(P0.01);南沙海域白天200~1000 m不同纬度组间中层鱼声学积分值构成有极显著差异(P0.01),中沙、西沙海域声学积分值构成亦有极显著差异(P0.01);南海中南部中层鱼声学积分值是(2387±601)m~2/nmi~2,基于现存公开发表的中层鱼的声学目标强度数据并取其均值,推算南海中南部中层鱼资源量是(8200±2100)万t。研究表明,南海中南部中层鱼声学积分值比全球平均值高约29.2%,可能是我国未来具有开发价值的大宗生物资源。     

南极磷虾生物量估算方法

南极磷虾是南大洋生态系统食物网中的关键种,在南大洋中上层生态系统中起着至关重要的连接作用,其资源的养护和持续利用受到国际社会日益关注。磷虾研究已有90多年的历史,其生物量及其分布一直是研究的重点。生物量评估方法也在不断发展,从早期的浮游动物干重法、生产量与生物量比例系数转换法,到网具采样法以及现在流行的声学法,评估手段也变得更为高效。本文通过系统梳理磷虾生物量的主要评估方法,分析其优缺点,并着重从磷虾目标强度模型(TS)参数的海上实测、声学数据中磷虾信号的提取,磷虾单位平方海里声学反射系数(NASC)的计算,基于渔船声学数据修正磷虾渔业单位捕捞努力量渔获量(CPUE),基于渔船声学数据的磷虾集群、洄游和渔场形成机制研究等5个方面对现行生物量声学评估法提出改进建议,提高资源评估的精度,以期为磷虾生物资源的开发与管理提供科学依据。     

红水河岩滩水库鱼类资源声学评估

为评估梯级开发下渔业资源变化情况,2015年9月采用分裂波束鱼探仪EY60(120 kHz,250 W)对红水河岩滩水库库区及上游江段鱼类资源进行声学调查,并结合渔获物统计和地理统计分析对鱼类时空分布进行分析,评估鱼类资源量。结果显示整个调查区域的鱼类资源密度为(0.53±2.11)尾·m~(-2)(±SD),从水坝上游至库区呈增长趋势,鱼类资源密度水平分布与水深无显著相关关系。垂直分布方面,鱼类主要分布在30 m以内水层;不同大小个体对水深有一定的选择性,小个体鱼类(10 cm)约86.2%分布在30 m水层之内;大个体(30 cm)有44.7%分布在40 m以下水层。基于鱼类分布GIS建模,估算调查区域鱼类资源量为6.57×10~7尾。     

基于被动声学技术的海洋生物测量研究进展

综述了开展基于被动声学技术实现海洋生物测量的重要性;介绍了国内外被动声学技术用于海洋鱼类测量的研究背景、发展现状、存在的问题和发展趋势。列举了常用的被动测量设备以及被动声学数字信号处理方法,包括数据采集、预处理、端点检测、特征提取和识别技术;分析了采用上述测量技术可以研究海洋鱼类的栖息地、生活习性以及人类活动对鱼类的影响。通过列举石首鱼和鳕鱼的发声研究,提出今后被动声学技术研究的重点应集中于各种被动鱼目标特征库的建立和完善,鱼类、海豚等海洋生物的被动声辐射机理的分析,具有代表性的声特征参数以及鱼类发声和特殊行为之间的关联的研究。     

2018年夏季南奥克尼群岛南极磷虾资源丰度多尺度空间异质性

南极磷虾是南大洋中上层生态系统的关键物种,也是我国远洋渔业的重要捕捞对象,充分了解其空间分布特征可为南极磷虾资源的持续开发和利用提供理论支撑.基于2018年夏季南奥克尼群岛南极磷虾资源声学调查数据,将研究海域按经纬度划分为7个空间尺度,利用地统计学方法研究不同尺度下南极磷虾资源丰度的空间异质性特征.结果 显示:①随着空...