文章图片
文章图片
文章图片
使用被动声学监测监测海洋哺乳动物取决于动物发出的声音 ， 这些声音可以作为检测的线索 。 海洋哺乳动物产生声音以与特定动物交流 ， 用于定向 ， 定位和捕获猎物、择偶和社交互动 。 海洋哺乳动物的发声通常具有特征性且响亮 ， 提供了一套可用于检测和定位海洋哺乳动物的声学线索 。 在地震勘测期间用于监测缓解目的的被动声学监测系统有两种不同的类型：“辅助”和“集成”系统 。
【在地震勘测期间，用于监测缓解目的的被动声学监测系统有两种类型】辅助系统包括从地震勘测船或其他一些已经在现场运行的船只部署一个或多个专用海洋哺乳动物被动声学监测水听器阵列 。 水听器由人类观察者和使用声学分析软件进行听觉监测 ， 以检测、分类和定位真实的海洋哺乳动物发声时间 。 自1990年代后期以来 ， 这种类型的被动声学监测系统一直用于在地震作业期间进行监测 。 辅助拖曳式水听器系统由多家公司提供 ， 但有几个共同的特点 。 它们通常由终端阵列部分中的几个水听器组成 ， 由100到400m的加强电缆拖曳 。
水听器通常成对分组 ， 覆盖不同的频率范围 。 甲板导线将信号从拖船后甲板上的水听器终端传送到仪器室 ， 仪器室装有提供信号调节和数字化的附加硬件 ， 以及分析计算机 。 一家公司还提供通过震源阵列部署的短被动声学监测水听器阵列 。 这种配置旨在避免与来自后甲板的流电缆相关的一些缠结风险 。 向科学家提供信息的最复杂、可以说是最强大的水听器拖缆系统是“海豚s”阵列由荷兰的TNO开发 。
海豚系统目前仅用于研究目的 ， 尚未从地震勘测船上部署 。 迄今为止 ， 它的主要应用是跟踪鲸类动物 ， 作为标记研究的一部分 。集成系统在很大程度上利用了地震船已经拖曳的拖缆中的水听器元件 。 这些集成系统是相对较新的创新 ， 目前只有两家阵列制造商提供此类系统：观鲸者和静海 。 此外 ， 哥伦比亚大学的至少一个学术小组正在开发一种类似的方法 ， 利用用于地球物理研究的地震拖缆阵列中的传感器来检测须鲸的叫声 。
海洋哺乳动物的身体以及在较小程度上动物在水中产生的干扰可以反映主动声学监测系统发出的声音脉冲 。 这些反射是使主动声纳系统能够探测到这些动物的线索 。 环境参数对声纳性能的影响程度主要取决于频率 ， 因此 ， 系统可以通过它们的传输进行分类 。热成像检测依赖于动物浮出水面并暴露其温暖身体的部分或呼气 。 海洋哺乳动物身体或吹气与海面之间的明显温差提供了热对比 ， 可以使用热成像传感器检测到 。
热红外系统设计用于安装在容器或平面上 。 在本次审查中 ， 平面和旋转线扫描仪被认为是本研究中考虑的缓解目的监测的最佳解决方案 。 旋转线扫描仪可以通过以每秒几转的频率旋转传感器来提供完整的360°海洋视图 ， 而平面扫描仪则使用焦平面阵列监控海洋 ， 非常类似于数码相机 。 如果需要比摄像机镜头提供的视野更大的视野 ， 则必须使用多台摄像机 ， 或者摄像机必须使用云台进行扫描 。
由莱茵金属开发的基于红外的自动海洋哺乳动物缓解系统是目前唯一用于海洋哺乳动物检测的系统 。 它通过垂直于海洋表面旋转传感器来产生图像 ， 海洋表面由万向稳定装置维持 。 与定向相机相比 ， 这会导致更大的重量和尺寸 。 几家公司提供平面传感器系统 。 这些系统可以进一步分为使用冷却传感器的系统和使用非冷却传感器的系统 ， 或两者兼而有之 。 冷却系统通常具有更好的信噪比 ， 但成本更高 。
推荐阅读
- 雄狮为什么会咬死幼狮？动物“杀婴”究竟是为了什么？
- 生物学家是怎么一点点归化生物进化论
- 海洋哺乳动物海獭
- ?生物分子同手性的出现同手性是地球生命的基本分子特征
- 人会做梦，动物会吗？
- 《自然》研究：食肉动物患癌率更高，人类可能要放弃吃肉了！
- 动物有发情期，发情是为了繁衍，人类却没有，到底是因为什么？
- 大型海洋哺乳动物海象
- 远洋生物长尾鲨