Hlutverk undirvatnsefna til greiningar í nútímalegri stjórnun veiðifjarða

Fyrirbæri: Færsla í átt að tækni-dreginnar aðferðum í veiðum

Fiskveiðiðaheimurinn hefur breyst nokkuð frá og með árið 2020. Um þrjú fimmt þriggja stærri viðskiptafjarskyldu fiskbátanna nota nú undirvatnsleitar og annan tækniútbyggingu til að ná betra fangi og fylgja umhverfisreglum. Af hverju? Ný rannsóknir sem koma fram árið 2024 sýna að þegar veiðimenn innleiða þessa tækniafl, enda í 41 prósent minni ungfiskfangi en þeir sem nota eldri aðferðir. Flestir skipstjórar í dag treysta á hluti eins og marggeislalóðarkerfi ásamt tölvuforritum sem geta greint milli mismunandi tegunda fiska. Þessi tæki hjálpa þeim að sjá hvar fiskar hlaupa saman í allar áttir, sem gerir auðveldara að fylgja reglum um lágmarksstærð fiska áður en tekin er á vef.

Höfuðregla: Hvernig lóðun bætir mat á fiskistöðum

Nýjustu myndavafningstækni sonars getur í raun upplýst um einstaka fiskaform innan þjappaðra fiskahópa með því að senda út 1,8 MHz tíðnibyrjur. Við stillingarprófanir hefur sýnt sig að mælingarnar séu afar nákvæmar, um á bilinu plús eða mínus 7 cm í lengd fiska. Það sem gerir þessi kerfi sérstök er tvíaxla skannunargerð þeirra. Frekar en að eingöngu skoða yfirborðið eins og venjulegar eftirlitstæki gera, reikna þau út lífrými byggt á rúmmálsmælingum í gegnum vatnsdálkinn. Sjófar og rannsakendur hafa prófað þetta samanburðarlega við raunverulegar tröllveiðar, og niðurstöðurnar stemma yfir um 89% af tímabilinu þegar kemur að mati á hvaða tegundir fiska eru til staðar bæði í opnu vatni og hjá botnbúnum fiskum.

Trend: Samtíma samruni gagna í atvinnuveiðium

Fiskimenn geta nú fengið sónarlesanir sínar úrvorkaðar og birtar á satellít tengdum stjórnborðum í kringum nákvæmlega 90 sekúndum eftir að hafa skannað vatnið, sem hjálpar þeim að stjórna veiðimörkum á flugi. Nýja kerfið gerir kapteinunum kleift að einbeita sér að svæðum þar sem mikill fjöldi fullorðinna fiska er, en samt svo að þeir forðist verndu svæði og staði þar sem fiskarnir eru of lítið. Fyrstu niðurstöður af síldarveiðisvæðum í Norður Atlantshafi sýna einnig áhugaverða áhrif. Þegar bátar nota rauntíma sónarkort í samvinnu við sjálfvirkri flokkunartækjubúnaðinn sinn halda þeir um 23 prósent fleiri af réttum tegundum fiska. Það er ekki á undralagi, því enginn vill eyða tíma á að leita eftir rangri vöru á sjónum.

Hvernig myndavafur sónar gerir nákvæma mat á lengd fiska mögulegan

Myndavafningarhálsýningarkerfi hafa breytt fiskaeldmegunarmat á grundvallar með að veita möguleika á ekki-invasívum lengdarmælingum. Nýjustu framfarir í leitartækjagerð og sendihnavnatækni gerast þessum kerfum kleift að ná millimetranógu, jafnvel undir erfiðum undirvatnsaðstæðum.

Reikniritstaðgreiningar- og viðmiðunaraðferðir við mat á fiskalengd með myndavafningarhálsýningu

Ímyndavélar sonarskerða dagsins dagveldis virka með því að sameina brúnaukennslu við vélfræði til að lesa þessar erfiðu hljóðskugga og greina blöðrur í fiskum. Nokkrar prófanir sem gerðar voru á síðasta ári sýndu að þessi kerfi náðu næstum fullkomnum mælingum, með um 97% nákvæmni í mælingum á sex mismunandi tegundum af iðjuviktugum fiskum, en aðeins þegar var rétt stillt út frá staðlaðum viptilhlutum þekktra lengda. Flestir sérfræðingar mæla með að stilla reglulega, að minnsta kosti daglega, og nota bæði fasta metallstöngvar og raunverulega lifandi fiska í fatnaði. Þetta hjálpar til við að kompensera fyrir hvernig hitabreytingar geta áhrif á sjálft sonarbúnaðinn með tímanum. Rétt stilling gerir allan muninn til að tryggja trúverðugar upplýsingasöfnun undir vatni.

Svöðuvottun á stærðarmælingum með háupplausnar sonar

Prófunarstarfsemi í Bering-hafi leiddi í ljós að það var um 92 prósent samræmi (eins og NOAA greindi frá aftur árið 2022) milli þess sem hljóðnetið mælti fyrir fisklengdir og raunverulegum mælingum sem teknar voru úr netum, skoðaðar um 15 þúsund einstök fiskpróf Hinir átta prósent munurinn kom aðallega frá þeim fljótfærum fiskum sem eru í opnum haf, þar sem sonarinn tekur aðeins myndir á 30 myndabilum á sekúndu og missir stundum þegar þeir teygja sig alveg út á meðan þeir hreyfa sig. Nútímabúnaður reynir að leysa þetta mál með því að keyra sérstök tölvuforrit sem skoða nokkrar mismunandi horn á fiskasvæði bæði fyrir ofan og undir vatnsborðinu til að fá betri áætlunargjöld.

Umdeilumatsgreining: Misræmi milli sjónræna auðkenningar og mælingar sem eru afleiddar með sonar

Myndavafur tekur endilega til baka þá galla í mælingum sem fóðrandi geta valdið, en er samt á umdeild um hversu vel hann virkar fyrir fiska sem eru flataðir eins og rúkja. Rannsókn frá síðasta ári sýndi ágætanlega atriði – flatafiskar höfðu um 22% stærri mismun í mældum stærðum samanborið við umframt fiskategundir. Vandamálið virðist vera að sonarteppið ruglast af því hvernig þessir flataðu dýr liggja á sjóbotninum, og mistaki hallann fyrir breytingar í lengd. En hér er góð fréttin: þegar fólk byrjaði að nota þessi nýjungin tvígeisakerfi sem athuga mælingar bæði í láréttum og lóðréttum skönum, minnkaðust villulífurinn undir 5%. Gerir ekki mikið til að fleiri rannsakendur eru að taka til notkunar á þessari tækni, jafnvel þó svo bil vandræði komi upp stundum.

ARIS Sonar í Flóknum Umhverfi: Nákvæm Greining og Stærðarmæling Fiska

Avinningur notkunar ARIS Sonars við Greiningu og Stærðarmæling Fiska í Rúðum Vatni

Kerfið Adaptive Resolution Imaging Sonar, sem er þekkt sem ARIS, virkar mjög vel þegar skyggni er slæm og venjulegar ljóstechníkur ná ekki lengur til. Sendir sonar út hámætt merki í kringum 1,8 MHz sem geta í raun séð í gegnum allt það mór og slit á vatninu. Það býr til myndir sem eru svo nákvæmar að einstakar fiskalögunar má greina með nokkuð góðri nákvæmni, um 0,3 gráðu nákvæmni í geislibreidd. Þetta er mjög mikilvægt til að meta stærðir botnfiska eins og læris og karpar í þeim rökusælu ám og vötnum þar sem allt lítur alveg eins út. Rannsókn sem birt var í Fisheries Research árið 2021 sýndi einnig ákveðna áhugaverða niðurstöðu. Þeir prófuðu ARIS undir rökusælum akvaríumskilyrðum og náðu um 82 prósent réttum auðkenningum mismunandi fisktegunda. Kerfið notar ekki litina, sem hverfa í ruslaðu vatni, heldur skoðar hvernig fiskarnir hreyfast og líkamslögun þeirra. Sviðsvinnar sem hafa notað þessa tækni segja að matstímabil séu rúmlega 40 prósent styttri en ef draga yrði net í gegnum sömu vatin, sérstaklega mikilvægt við þessar erfiðu sviðsrannsóknir þar sem hver mínúta telst.

Afgreiningarfræðilegur greiningargagn: Notkun ARIS á rannsóknum á hleypum í Mississippiá

Árið 2022 settu vísindamenn upp flottar ARIS 3000 kerfi eftir um það bil 15 mílur af mjög dröggum vatnssveitum sem renna inn í Mississippiá. Það sem þeir fundu var í raun frekar óvart. Tónlistarbúnaðurinn þeirra gat greint milli einstakra stærða hleypa niður í um 2 sentimetra, jafnvel þegar heilar skógar voru samþjappaðir eins og kornbrauð. Í raun voru um 18.700 fullorðin fiskar að verið að kvikna þar, lang miklu fleiri en nokkur hafði áður giskað á. Þeir staðfestu síðan þessa tölur með völdum netföngum. Besta hlutinn? Aðferðin truflaði engar kviknunarshæðir alls, sem er mjög mikilvægt fyrir verndunaráform. Auk þess gaf hún veiðimönnum strax upplýsingar um hversu margir fiskar voru til staðar án þess að bíða vikur fyrir hefðbundnum rannsóknum.

Stefna: Auka framlag vandvirka og myndskiptihraða til að greina milli skólafiska

Til að ná bestu árangri ætti að setja ARIS hljóðbylgjueigin í um 1,2 til 1,5 metra dýpi undir vatnsyfirborðið. Þetta dýpt veitir góðan jafnvægi milli hve langt kerfið getur greint hluti (allt að hámarki 40 metrar) og samt fékkst smárík mynd með upplausn nærri 2 mm fyrir hvern pixla. Þegar unnið er við sterka strauma í vatninu, gerir mikla mun að hækka myndartalet í 15 myndir á sekúndu. Við höfum séð að annars skýr mælingar verða ruslaðar af hreyfingaróssemi þegar reikna skal lengd fiska í fljótandi vatni. Reynsla okkar úr sviðinu hefir sýnt eitthvað áhugavert einnig. Að halla hljómarannsóknareiningunni um 30 gráður niðurströmmu auki marktæklega getu okkar til að greina einstaka fiska í hópum. Þetta virkar sérstaklega vel í mjög ruslufullu vatni þar sem hálkið inniheldur mikið af seyði, og gefur okkur rúmlega þriðjungi betri greiningarafköst samkvæmt próftíðnum okkar.

Tæknigrensar og framfarir í nákvæmni háttíðni hljómarannsóknar

Bylgjulengd og markaupplausn viðhald í hámæltum sónarmælingum

Undirvatnsathugunartækni sem virkar yfir 1 MHz nálgast millimetraupplausn en stendur frammi fyrir öfugt hlutfall milli tíðni og virkri reikd. Stuttar bylgjulengdir (2,3 mm við 1,6 MHz) gerast kleift nákvæm mæling á beinum fiska, en kerfi undir 500 kHz missa á smáatriðum til vegna 30% meiri dýptarþringingar. Fiskveiðar nota nú 1,2–2 MHz kerfi þar sem <25m dýpi leyfir jafnvægi milli 0,5 cm markaupplausnar og 85% merkjahlutunar. Nýlegar algrímmur leiddu til betri niðurstaða með aðgreiningu á fösum til að vinna gegn dröglagsskiptingu.

Gagnapunktur: 92% tengsl milli netathugana og 1,6 MHz sónarmælinga (NOAA, 2022)

Samanburðarathugun NOAA í esturíum Chesapeake-fljótsins staðfesti með sonar mæld lengd fiska á móti trallaeldi hjá 12 tegundum. Kerfi sem nota 1,6 MHz náðu: - 2,8% meðalgildi algildisvilla fyrir listbassa (35–80 cm svið) - 91,7% skörun á stærðardreifingarhistógröfum Mismunur kom fram aðallega í dýpum yfir 18 m, þar sem hljóðskuggar lækkuðu samræmi mælinga um 14%.

Iðnaðarskilyrði: Hærri tíðni – alltaf betra – Hljóðmagnsminnkun í djúpu vatni

Þó að 2,4 MHz kerfi nái aðgreiningu á 0,3 cm eiginleikum, minnkar virk efstæði þeirra um 48% fyrir hverjar 10 m af dýpi vegna kúlusprettu tapa. Á 40 m dýpi halda 400–700 kHz kerfin 72% nákvæmni í markiðkenningu, til greina 29% hjá hár tíðni kerfum. Köldum vatns hitaeftirlögum eykur enn frekar niðurför hár tíðni merkjanna – reynslur árið 2023 sýndu að 1,8 MHz geisla minnkun hækkar í þremur sinnum undir 10°C lagum.

Reyndarbyggð mæling á fiskastærð á móti hefðbundinni aðferð: Venjulegur samanburður

Framleiðsla og hraði við flutningshæfni mælinga á stærð fiska í sviði

Rannsakendur hafa nú aðgang að nokkrum mjög öflugum undirvatnsútbúnaði sem gerir þeim kleift að telja fiska með því að nota litlum handhaldnum sólarapparötu sem vega minna en 4 kg. Þessi tæki er hægt að kasta af litlum böttum eða jafnvel frá landi, sem er mikil beturing miðað við eldri aðferðir þar sem stórar lið vissu daginn í netdragningu og síðan eyddu langri tíma í að flokka fang sitt. Nýju sviðskerfjunum gefur strax upplýsingar um stærð heildarfiðlisins, oft innan bara 10 mínútna. Prófanir sýndu að þessi flutningshæfu myndavélagerð sólar náði um 89% nákvæmni, jafnvel þegar sjónaukarn var slæmur, og prestaði eins vel og dýrari vélbúnaður í rannsóknarstofum, en án þess að bíða daga eftir niðurstöðum eftir sendingu á sýnum til rannsóknarstofu.

Samanburður á sólar og hefðbundnum aðferðum til mælinga á fisk: Fangorðun á mælingum vs. óintrusíva myndavélagerð

Þegar vísindamenn fanga fiska til að rannsaka þá, skerða þeir í raun vistkerfið og sleppa mikilvægum upplýsingum um stærð. Fólkið undir vatni vill oftast stærri fiski þegar mælt er á rifbýlisfólkfjölda, og mat á lengd verður of kúllega um 12% samkvæmt rannsóknum með stereo-sónartækni. Ekki-invasív myndatökugerð veitir betri niðurstöður án þess að drepa eða skaða sjávarlíf. Taktu til dæmis rannsókn sem birt var í Fisheries Research, þar sem kom fram að sónarmælingar á lýngfiskafólkfjölda voru um 5% nákvæmari en það sem fólk gat talð sér í gegnum auglýst á undan vatninu. En samt halda eldri aðferðir sér áfram af því þær eru nauðsynlegar fyrir ákveðnar tegundir af líffræðilegum upplýsingum sem sónar ekki hefur enn getað náð, eins og þessar verðmætu aldurshringi innan í fiska beinum sem segja okkur svo mikið um ævi og vaxtarhverfis þeirra.

Strategía: Samsettar eftirlitsforrit sem sameina sónar og handtröll

Fiskveiðistjórnunarfélag eru að auðga samruna venjulegra sónar skönnunar sem ná yfir um 2 til 5 ferðarkílómetra á dag, við valin tröllun sem er framkvæmd með um 10% af venjulegri hitastigi. Samtals minnkar þetta skaða á sjávarhúsum um 40 til 60 prósent, auk þess að leyfa rannsakendum að athuga hvað þeir sjá á sónarskjám í samræmi við raunverulega fiska sem veltir í netum. Samkvæmt niðurstöðum prófunarkeyrslu NOAA frá fyrra ári leiddi þessi blandaða aðferð til um 18% færri dauða fiska var kastað aftur í hafið miðað við aðeins hefðbundnar tröllunarmælingar. Að öllu leyti virðist samtala mismunandi aðferða virka betur bæði til verndar á lífshátíðum og til að fá nákvæmar upplýsingar um fiskistofna.