Hvordan kan vi bestemme mengde og fiskestørrelse i en stim?

Transkript

1

2 Hvordan kan vi bestemme mengde og fiskestørrelse i en stim? Egil Ona (Hector Pena, Gavin Macaulay, Sindre Vatnehol, Atle Totland, Arne Johannes Holmin, Ronald Pedersen, Chu Dezhang, Lars Andersen, Ole Bernt Gammelsæter) HI, Simrad, CMR CRISP/ WHOFISH/ DABRAF

3 Innhold CRISP prosjektet, kort Prinsipp for akustisk mengde og størrelsesmåling av fisk Bredbånds-ekkolodd DABGRAF resultater og demo Foreløpige konklusjoner

4 Pre-catch ID, biomass and sizing Mengde Størrelse Inne i nota

5 ID, multifrekvens, BB khz 38 khz 70 khz 120 khz 200 khz 364 khz Identified acoustic categories based on a 6-frequency algorithm Mackerel only at 200 khz r(f) inside box for mackerel only Relative frequency responce, r(f), inside box

6 Bredbånds-analyse Sild, Kvænangen khz

7 Makrellstim 2016

8 Identifikasjon, viktigste arter Her foregår det nå masse FUO, Utenom CRISP

9 SONAR CRISP WP 1, biomasse målt med fiskerisonar

10 Inspeksjonsfasen før kasting

11 Pixel SV

12 Forutsetninger mengde Enkle ligninger Forklaring s v i v Ekkostyrke i et del-element = volumtetthet av fisk i pulsvolumet X ekkostyrke til ett enkelt individ (alle verdier lineære) 10log10 ( ) v SV TS Samme på logaritmisk form N t V v Total antall i stim = volumtetthet*volum W win Vekt (av stim) = gjennomsnittsvekt* antall

13 Kalibrering! WC 64

14 Kaliberings-rigger sonar High precision rig Multi-beam rig

15 Ny kalibrerings-rigg

16 Lokalisering av strålens senter METODE 1 METODE 2 Senterstråle Nabostråler Estimated centre of beam using split beam Strålesenter

17 Accuracy, 40 beams (ARTUS)

18 Kalibreringsmetode ferdig fartøy, SX90, SU90 Sindre Vatnehol PhD

19 Kalibrering imot stimer, Feltforsøk 2012, 2013 (sild), 2014, 2015, 2016 (makrell), 2017(sild), (lodde) G.O.Sars MS70 SU90 Ringnotfartøy SU90 SH90 Forskningskvote Målt mengde Fangst

20 Detaljert inspeksjon av stim, 2 fartøy School biomass estimates using digital omnidirectional fisheries sonar Ekkomengde (SV) endres systematisk under inspeksjon pga. direktivitet 3 maximum 1 2 average

21 Prinsipp-forenklet SV Målepunkter foreløpig Ikke polarisert Polarisert stim ASPEKT-vinkel

22 Beregninger Stimvolum, korrigert for ståle-smøring Middel (topp 90% deteksjoner), SV (ekkostyrke) Beregning av usikkerhet Midlere ekko fra en 35 cm sild, sett fra siden (viser dette senere)

23 Eksperiment-merd, monofilament tonn M Kontrollerte målinger imot kjent mengde

24 Valideringer Sild Makrell

25 Plan CRISP Ny sonar programvare 2018 og nye sonarer Kalibrering-system i sonaren Korrigere for ekstinksjon (demping av lyden gjennom tette stimer), særlig for tette loddestimer. CRISP- algoritmer bygges inn i sonaren(e) Enklere lagring av erfaring Avansert læring, bruke alle data fra inspeksjon (etter CRISP):Bygge erfaring inn i sonaren

26 Ekstinksjon, eksempel 2018 Løst for ekkolodd, Nødvendig med en del teoriarbeid 2018

27 Lodde stim, inspection Mellom 150 til 200 tonn??

28 Data-analyse, raw data Legg merke til demping gjennom stimen

29 SN90 sonar Inspection beam

30 Volume backscattering strength, Sv (db) Regressjons-kurver, SV and Range Beregning av: α(capelin), [db/m] Range from the vessel

31 P3: Tilsvarende målinger inne i nota(etter fangst)-sn90

32 P4: Notvolum /trengingsgrad

33 P5: Visualisering av not-geometri - Transponderteknologi S1 S2 S2 S3 Fremtidig visning av notvegg. S4 S1: 109 m S2: 104 m 33

34 NYTT EMNE! Størrelse?

35 CRISP størrelsesmåling Nytt ekkolodd Kalibrering Observasjoner og metodikk Datafangst, beregnings og grafisk presentasjons-verktøy for størrelsesmåling av fisk med bredbåndsekkolodd DABGRAF Nytt dataprogram (FHF)

36 Samarbeid DABGRAF Kongsberg Maritime (Simrad) Utlån og utvikling EK80 CRISP prosjektet HI Dataopptak Metodikk for størrelses-måling CMR computing Koding av programvare Uttesting

37 Pulsvolum EK60 BREDBÅNDS EK80

38 Eksempler fra med nytt ekkoloddprinsipp (BREDBÅND) fra TS probe

39 Spektral-analyse av enkeltsild (måling av midlere TS sideveis)

40

41 Eksempler Sei-stimer m dyp

42 Hovedprinsipp DABGRAF Løs opp enkeltspor i tette forekomster: (pulskompresjon + strålebredde) Beregn ekkomodell for sild i 3D (f) Finn beste tilpassning : Måling / Modell Gi ut bare en lengde per enkeltspor Oppsummer fordeling i dataprogram

43 Ny svinger ES200-3C-101 Vertikal Horisontal

44 Nov. 2014, 2015, makrell NED SIDE, -15 o

45 Oppløsning med ny svinger, sild m

46 Sild, 33 cm, ekko over 360 grader og frekvens

47 Modell måling, 33 cm sild

48 DABGRAF programvare, 2016

49 Takk!

50 2014 metoder: DABGRAF TRACK EKKOSTYRKE PULS STREKKING SPEKTRUMS ANALYSE P = 34 cm??

51 NY METODE NYTT NFR prosjekt

52 Tre metoder Amplitude, TS Frekvens-analyse Tids domenet

53 Frekvens domenet Modell eksempel: Atlantic Mackerel (Scomber scombrus) k i Cross Section k i f D

54 Måling av D fra f D hcw 2 f h = lydhastighets kontrast c(fiskekjøtt/sjø) w C w = lydhastighet I sjøvann (målt) Men, også fiskens orientering: D θ k i D D cos( )

55 Alternativ: Tidsdomenet (krever veldig høy signaloppløsning) t D hcw t 2

56 Oppløste track fra probe (eller DABGRAF svinger)

57 Zoom Ping no. 139

58 Ekkostyrke i tidsdomenet

59 Akustisk diameter TRACK 1 TRACK 2 62 mm 61.5 mm

60 VEKT LENGDE Egentlig effektiv diameter (målt på siste fangst, KB) DIAMETER DIAMETER

61 Hypotetisk fordeling av målt diameter,i sjøen REELL DIAMETER, D MODE, Dmax FISKELENGDEN Mean Angle of Orientation D cos 1 Dmax

62 Konklusjon Størrelsesmåling av sild og makrell med smal stråle og bredbånds ekkolodd er fysisk mulig. Forbedring av modellene bør gjøres ved kontrollerte målinger på enkeltfisk med stor lengdespreding i Austevoll NYTT NFR PROSJEKT FRA 2016! Forsøk på fiskefartøy kan starte i 2018