尾明角燈魚目標(biāo)強(qiáng)度的模型法研究.pdf

1、南海中層魚類生物多樣性高，資源量豐富。中層魚類具有大尺度晝夜垂直遷移的習(xí)性，通過(guò)夜間至表層攝食浮游動(dòng)物，白天返回至深水層為深海水域的重要經(jīng)濟(jì)魚類提供的餌料，在深海生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流通中發(fā)揮著重要作用。聲學(xué)方法是海洋生物資源調(diào)查與評(píng)估的重要技術(shù)手段，而魚類的目標(biāo)強(qiáng)度（TS,target strength）則是聲學(xué)評(píng)估中將回聲積分值轉(zhuǎn)化為魚類資源量的關(guān)鍵參數(shù)。目標(biāo)強(qiáng)度的研究方法主要分為現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定(in situ)、實(shí)驗(yàn)室受控實(shí)驗(yàn)(e

2、x situ)和理論模型預(yù)測(cè)等三種方式。模型評(píng)估法由于不受測(cè)量條件的限制，具有靈活方便，計(jì)算簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)資料查閱,總結(jié)了魚類目標(biāo)強(qiáng)度的主要研究方法及其適應(yīng)性。針對(duì)中層魚類目標(biāo)強(qiáng)度的模型法研究，著重對(duì)目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的模型進(jìn)行了總結(jié)和概括，詳細(xì)地介紹了幾種主要模型的基本原理，并對(duì)各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。⑵利用橢圓柱體模型（MB-DCM， modal based-deformed cylinder mo

3、del）對(duì)中層魚類目標(biāo)強(qiáng)度的反向散射指向性特征，平均目標(biāo)強(qiáng)度以及其平均目標(biāo)強(qiáng)度與水深變化的關(guān)系（即目標(biāo)強(qiáng)度的水深依賴性）進(jìn)行了研究。⑶生物學(xué)取樣測(cè)定結(jié)果顯示，尾明角燈魚個(gè)體的平均體長(zhǎng)為53.0mm（魚體長(zhǎng)分布標(biāo)準(zhǔn)差為18.6）。X光片處理分析結(jié)果顯示，魚體寬、魚鰾長(zhǎng)和魚鰾背寬分別為7.6mm、11.3mm和4.4mm；目標(biāo)強(qiáng)度模型數(shù)值仿真結(jié)果顯示，尾明角燈魚的目標(biāo)強(qiáng)強(qiáng)度與入射波頻率，入射波角度（魚類的傾角分布）和所處水層等密切相關(guān)。在3

4、8kHz、120kHz和200kHz下，目標(biāo)魚的傾角函數(shù)為(-5°,15°)時(shí)、海水表層的TS分別為-53.4dB、-52.2dB和-54.9dB；有效目標(biāo)強(qiáng)度隨體長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)公式分別為：TS=20logL-67.8，TS=20logL-67.9，TS=20logL-68.1；傾角函數(shù)為(0°,10°)時(shí)， TS分別為-53.3dB、-51.2dB和-53.8dB，有效目標(biāo)強(qiáng)度與體長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)公式分別為 TS=20logL-67.6，TS=20

5、logL-66.9，TS=20logL-66.8。傾角函數(shù)為(-5°,15°)時(shí)，目標(biāo)魚的TS隨水層深度的增加逐漸減小，38kHz下，目標(biāo)魚在50m和200m的有效目標(biāo)強(qiáng)度分別為-60.3dB和-65.7dB，120kHz下，在50m和200m的TS分別為-57.9dB和-62.4dB，在200kHz下， TS分別為-58.1dB和-60.3dB。⑷研究了尾明角燈魚的目標(biāo)強(qiáng)度隨聲波頻率、魚體傾角分布、魚鰾體積和水深的變化情況，并根據(jù)生物