Методы поиска и оценки численности гидробионтов

Скопления антарктического криля образуются главным образом в районах шельфа и континентального склона, в местах, где наблюдаются многочисленные локальные вихревые образования и формируются фронтальные зоны. Обычно такие скопления располагаются на периферии циклонических круговоротов вод или в центре антициклонических круговоротов. Поиск скоплений антарктического криля осуществляется с помощью

гидроакустических приборов, но в некоторых случаях он может осуществляться и визуально.

Визуальные наблюдения позволяют обнаружить скопления криля по так называемым «пятнам», представляющим собой сравнительно плотные поверхностные концентрации рачков, хорошо видимые с борта судна на расстояния до 5 кб. Косвенными признаками образования таких полей являются скопления птиц, тюленей и усатых китов, которые также обнаруживаются визуально.

Существует основное средство наблюдений, с помощью которого можно обнаружить, нанести контуры, количественно оценить и прицельно обловить скопления криля и рыб. Используя гидроакустическую аппаратуру, можно выявить те участки и районы, где находятся скопления, установить ритм их суточных вертикальных перемещений и периоды наибольших концентраций.

При проведении гидроакустического поиска следует иметь в виду, что звукорассеиваюшая способность антарктического криля заметно меньше чем у большинства рыб. Учитывая эту особенность, рекомендуется в начале поисковых работ установить большое усиление гидроакустической станции (ГАС). Пределом уровня усиления может служить появление фона на эхо-ленте при отключенном ВАРУ (временная автоматическая регулировка усиления).

Скопления криля могут не регистрироваться на эхо-ленте, если они находятся в рассеянном (разреженном) состоянии (например, в ночное время) или если их основная концентрация приходится на поверхностный слой глубиной до 6 м (поверхностное поле). Такие скопления обнаруживаются (при недоступности визуальных наблюдений) и оцениваются по результатам контрольных тралений.

Поиск скоплений антарктических рыб, обитающих главным образом в придонных слоях, осуществляется гидроакустическими приборами с высокими разрешающими способностями и соответствующими частотными характеристиками (например, FVGT-23 японского производства). Антарктические рыбы (серебрянка, щука-хаматус, трематомы, макрурус) фиксируются на ленте или дисплее эхолота в дневное время на участках шельфа или континентального склона на глубинах до 500 м в виде отдельных «косяков» высотой до 50 м, плотно прилегающих к грунту.

В отличие от биологических методов, связанных с многолетними наблюдениями и большим объемом статистики, гидроакустический экспресс-метод количественной оценки биомассы морских животных позволяет оперативно оценивать сырьевые ресурсы применительно к конкретной ситуации.

В зависимости от ряда факторов регистрация промысловых объектов штатной рыбопоисковой аппаратурой может быть разрешающей, когда цель одиночная и объекты регистрируются раздельно, или неразрешающей, когда цель множественная и объекты регистрируются слитно.

В реальных условиях величина эхосигналов от скоплений сильно флуктуирует от посылки к посылке, поэтому можно определять лишь усредненные за серию импульсов значения плотности скоплений. Усреднение эхосигналов за ряд посылок выполняют с помощью интегратора.

Интегрирование эхосигналов позволяет определять поверхностную плотность скоплений вдоль галсов гидроакустической съемки. Выполнив в обследуемом районе серию галсов и нанеся измеренные значения плотности на карту-планшет, можно построить распределение объектов и оценить биомассу скоплений.

Оценка достоверности результатов гидроакустических съемок проблема достаточно сложная и мало исследованная. Источниками погрешностей эхометрических съемок являются: неточное знание акустических характеристик скоплений и водной среды; несовершенство используемых методов оценки плотности и биомассы; ограниченные возможности гидроакустической и измерительной аппаратуры; особенности биологического состояния, поведения и распределения обследуемых объектов; субъективные факторы и т.д. Необходимые для анализа исходные данные часто отсутствуют, поэтому значения ряда погрешностей могут быть оценены лишь ориентировочно.

Совместное использование биологических методов и регулярных гидроакустических съемок, дополняющих друг друга, дают лучшие результаты и позволяют контролировать величину запасов с погрешностью 20-30%, в некоторых случаях достаточной для практических нужд.

Состав используемой при гидроакустических съемках аппаратуры определяется способом обработки эхосигналов. Опыт применения гидроакустической аппаратуры в различных районах Мирового океана показал, что ее возможности применительно к обнаружению и количественной оценке скоплений промысловых объектов в большой степени зависят от условий проведения эхометрической съемки. На основании оценки возможностей аппаратуры выбирают режим ее работы.

Гидроакустические съемки выполняют с использованием судовых рыбопоисковых приборов эхолотов или, гидролокаторов в вертикальном режиме. В качестве устройств обработки эхосигналов применяют интеграторы. Достоверные результаты могут быть получены только в случае использования аппаратуры с ВАРУ по линейному и квадратичному законам, а также с достаточно стабильными и хорошо регулируемыми параметрами.

Из отечественной аппаратуры наиболее удовлетворяет требованиям эхосъемок ГАС «Сарган. Комплекс состоит из гидролокатора и эхолота, которые могут работать одновременно на разных частотах. Гидролокатор и эхолот имеют одинаковые пьезокерамические антенны с диаграммой направленности шириной 14° на низкой частоте, а также 4° и 2° - на высокой. Длительность зондирующих импульсов изменяется ступенчато в широких пределах, соответственно варьируется полоса пропускания усилителя. Предусмотрена возможность изменения акустической мощности излучения. ВАРУ имеет регулируемые параметры, однако ее характеристики не соответствуют линейному и квадратичному законам. Это обстоятельство существенно затрудняет использование станции для количественной оценки скоплений, поэтому рекомендуется переделка схемы ВАРУ с целью улучшения ее точностных характеристик.

Из зарубежных рыбопоисковых приборов, предназначенных для судов большого и среднего тоннажа, наибольшее распространение получили эхолоты ЕК фирмы «Симрад» (Норвегия). Эти приборы имеют сравнительно точные характеристики ВАРУ, регулируемые мощность излучения, длительность импульсов, полосу пропускания; предусмотрено подключение дополнительного мощного генератора. Имеется также возможность ступенчато изменять направленность антенны. В эхолоте ЕК-400 используются микропроцессор и цифровые схемы; он может работать на двух частотах в указанном диапазоне, имеет большие функциональные возможности и высокие точностные характеристики. Режим работы прибора устанавливается с цифрового пульта.

Специально для эхосъемок в системе рыбного хозяйства используют два типа отечественных интеграторов: СИОРС (система информационная для оценки рыбных скоплений) и АЦЭИ (аналогово-цифровой эхоинтегратор), а также интеграторы зарубежного производства: QD и QM фирмы «Симрад»; комплекс FQ-50 фирмы «Фуруно» (Япония).

 Скачать реферат