Page 133 - 应用声学2019年第2期
P. 133

第 38 卷 第 2 期                                                                       Vol. 38, No. 2
             2019 年 3 月                          Journal of Applied Acoustics                    March, 2019


             ⋄ 研究报告 ⋄



                           声学回波统计的鱼群密度评估方法                                                   ∗




                                    梁 镜     1,2   许 枫     1†   张 纯    1    马龙双     1,2



                                              (1 中国科学院声学研究所       北京   100190)
                                                (2 中国科学院大学      北京  100049)
                摘要    与渔业声学中传统的回波积分法相比，基于回波统计的鱼群密度评估方法具有无需回声信号绝对量和
                鱼群中个体鱼的平均目标强度先验知识的优点。该文对该方法在鱼群密度评估上的应用问题进行了实验研
                究，并针对鱼群密度分布的不均匀性和统计样本量偏少导致该方法评估结果偏差的问题，提出了一种基于能
                量阈值的鱼群回波数据预处理方法和统计样本的改进抽样方法。研究结果表明，在鱼群密度较小、统计样本充
                足的条件下，回波统计方法能有效地实现鱼群密度的评估；而在鱼群密度较大或样本量偏少情况下，利用改进
                后的样本抽样法能有效提高回波统计法的鱼群密度评估精度。
                关键词     鱼群密度，回波统计，声学评估，回波积分
                中图法分类号: TB566           文献标识码: A          文章编号: 1000-310X(2019)02-0279-08
                DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2019.02.019





                            An acoustic approach of fish number density estimation
                                                 with echoes statistic


                             LIANG Jing  1,2  XU Feng 1   ZHANG Chun   1   MA Longshuang  1,2

                               (1 Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
                                   (2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

                 Abstract  Fish number density can be determined from echoes statistic approach. Compared with the conven-
                 tional echo-integration method of fisheries acoustics, the two main advantages of the echoes statistic approach
                 are that no absolute amount of the sonar echo signal and no priority knowledge of fish target strength is re-
                 quired. This paper presents an experiment study on the fish number density estimation application of this
                 method. For questions that the estimation result will be bias as the inhomogeneity of the fish distribution
                 and the lack of statistic samples in cruise survey, a method of data choosing based on energy threshold and
                 an improvement of the sampling method is proposed. The result indicates that this echoes statistic method
                 is more precise under low fish density condition, and with the modified sampling method the error will be
                 decreased in the denser fish density and lack of statistic samples situation.
                 Key words Fish number density, Echoes statistics, Acoustic estimation, Echo integration





             2018-06-06 收稿; 2018-12-06 定稿
             ∗ 国家自然科学基金项目 (11774376), 国家海洋公益性专项资助项目 (201505025), 山东省科技发展计划资助项目 (2013GHT11517,
             2014GGF01078)
             作者简介: 梁镜 (1990- ), 男, 湖北赤壁人, 博士研究生, 研究方向: 水声信号处理。
              通讯作者 E-mail: xf@mail.ioa.ac.cn
             †
   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138