鳀魚(yú)（Engraulis japonicus）目標(biāo)強(qiáng)度的模型法研究.pdf

1、聲學(xué)評(píng)估方法是漁業(yè)資源評(píng)估的一個(gè)重要方法。在漁業(yè)資源的聲學(xué)評(píng)估中，魚(yú)類的目標(biāo)強(qiáng)度是將回聲積分值轉(zhuǎn)換為絕對(duì)資源量的關(guān)鍵參數(shù)，是漁業(yè)聲學(xué)的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。本文首先對(duì)魚(yú)類目標(biāo)強(qiáng)度的研究方法進(jìn)行了綜述，然后采用模型法對(duì)鳀魚(yú)(Engraulis．japonicus)的聲散射特征、目標(biāo)強(qiáng)度及其水深依賴性(depthdependence)進(jìn)行了分析與評(píng)估。主要結(jié)果如下： 1．通過(guò)文獻(xiàn)查閱，介紹了魚(yú)類目標(biāo)強(qiáng)度的定義及其影響因素，并對(duì)魚(yú)類目標(biāo)強(qiáng)

2、度的研究方法進(jìn)行了綜述。魚(yú)類目標(biāo)強(qiáng)度的研究方法包括實(shí)驗(yàn)測(cè)定和理論模型估算兩大類方法。實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法分為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法和受控實(shí)驗(yàn)法；模型估算方法分為魚(yú)鰾模型法和魚(yú)體模型法。本章對(duì)這兩大類中的主要具體方法進(jìn)行了扼要描述，并著重對(duì)模型評(píng)估方法進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。 2．根據(jù)聲散射理論和模型近似評(píng)估法對(duì)黃海鳀魚(yú)的聲散射特征和目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算與評(píng)估研究。將魚(yú)鰾或魚(yú)體等效成有限規(guī)則長(zhǎng)度的幾何目標(biāo)模型，通過(guò)無(wú)限長(zhǎng)度規(guī)則目標(biāo)的散射場(chǎng)估算出有限長(zhǎng)

3、度目標(biāo)模型的目標(biāo)強(qiáng)度。散射模型由魚(yú)鰾模型和魚(yú)體模型兩個(gè)部分構(gòu)成，其中魚(yú)鰾采用充滿氣體的橢球體模型，鰾除外魚(yú)體采用充滿液體的橢球體模型。理論數(shù)值計(jì)算所需參數(shù)來(lái)自全長(zhǎng)12.6cm的鯤魚(yú)個(gè)體，其魚(yú)鰾尺寸利用x光照片測(cè)得；平均目標(biāo)強(qiáng)度利用模型算得的不同角度下的聲散射強(qiáng)度與鯤魚(yú)傾角分布函數(shù)的卷積計(jì)算，其中傾角(度)的分布函數(shù)設(shè)為N(-3.9，12.8<'2>)。結(jié)果表明，鳀魚(yú)對(duì)聲波的散射具有明顯的指向性；在38 kHz和120 kHz工作頻率下，

4、鳀魚(yú)的最大背向目標(biāo)強(qiáng)度分別為-41.2 dB和-39.5 dB，有效平均目標(biāo)強(qiáng)度分別為-48.0 dB和-51.5dB，與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好。另外還對(duì)鳀魚(yú)的反向散射指向性特征、目標(biāo)強(qiáng)度的頻率特征以及魚(yú)鰾對(duì)鳀魚(yú)整體目標(biāo)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)等進(jìn)行了分析與討論。以上研究結(jié)果表明，模型法作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定研究方法的重要補(bǔ)充和認(rèn)知魚(yú)類聲學(xué)散射特性的有效途徑，可在我國(guó)魚(yú)類目標(biāo)強(qiáng)度的研究中發(fā)揮重要作用。 3．根據(jù)前述鳀魚(yú)模型基本方法，對(duì)鳀魚(yú)的聲散射特性和目標(biāo)強(qiáng)

5、度與其所處水層的關(guān)系進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和評(píng)估研究。根據(jù)波意耳定律對(duì)鳀鰾體積與其所處水深的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算，水深取值范圍為0m～100m；平均目標(biāo)強(qiáng)度利用聲散射指向性與鳀魚(yú)傾角分布函數(shù)的卷積進(jìn)行計(jì)算，其中鳀魚(yú)傾角分布設(shè)為符合參數(shù)為N(-3.9，12.8<'2>)的正態(tài)分布。結(jié)果顯示，鳀魚(yú)的目標(biāo)強(qiáng)度具有明顯的頻率特征和水深依賴性。在38 kHz下，海表鳀魚(yú)的平均目標(biāo)強(qiáng)度為-48.0dB，而在100m水深處則降為-51.3dB；在120 kHz下，