基于基爾霍夫射線模型法的高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度研究

孫揚(yáng)，湯勇*，邢彬彬，李泓泉，畢福洋，馬壯

(1.大連海洋大學(xué) 海洋科技與環(huán)境學(xué)院，遼寧 大連 116023； 2.新疆賽湖漁業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司，新疆 博爾塔拉蒙古自治州 833500)

高白鮭Coregonuspeled屬鮭科白鮭屬，為冷水溫適性魚(yú)類(lèi)，主要攝食浮游動(dòng)物。新疆維吾爾自治區(qū)賽里木湖為海拔超過(guò)2 000 m的高原冷水湖泊，無(wú)自然繁殖魚(yú)類(lèi)。自1996年從俄羅斯引進(jìn)高白鮭魚(yú)卵，通過(guò)人工孵化向賽里木湖投放魚(yú)苗，經(jīng)過(guò)持續(xù)多年的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新實(shí)踐，賽里木湖現(xiàn)已形成以高白鮭、凹目白鮭為主的漁業(yè)資源結(jié)構(gòu)，建立了人工繁育、天然放養(yǎng)增殖、被動(dòng)式捕撈的生態(tài)健康式生產(chǎn)模式，其年產(chǎn)量已穩(wěn)定在300 t左右，成為當(dāng)?shù)刂匾奶厣渌~(yú)產(chǎn)業(yè)。胡維斌等[1]指出，賽里木湖的旅游業(yè)將大力促進(jìn)當(dāng)?shù)乩渌~(yú)類(lèi)的銷(xiāo)售。郭焱[2]對(duì)賽里木湖區(qū)域高白鮭的養(yǎng)殖情況進(jìn)行調(diào)查后指出，自1998年高白鮭放養(yǎng)達(dá)到初步成功后，產(chǎn)量呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)。新疆維吾爾自治區(qū)依靠漁業(yè)科技推動(dòng)高原特色冷水魚(yú)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，漁業(yè)科技在冷水魚(yú)養(yǎng)殖中發(fā)揮了重要的科技支撐作用[3]。由于湖區(qū)高白鮭等魚(yú)類(lèi)采用人工投苗和天然放養(yǎng)的生產(chǎn)模式，因此，魚(yú)類(lèi)資源現(xiàn)存量評(píng)估是確定投苗數(shù)量、制定捕撈和銷(xiāo)售策略、維持產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

由于賽里木湖的湖區(qū)面積較大(超過(guò)400 km2)，且近年來(lái)環(huán)保督查政策明確提出大水面資源調(diào)查評(píng)估方法的適用環(huán)境,以及目前使用的網(wǎng)具具有較強(qiáng)的魚(yú)類(lèi)規(guī)格選擇性，因此，對(duì)于賽里木湖的資源評(píng)估調(diào)查活動(dòng)無(wú)法利用傳統(tǒng)的大水面資源調(diào)查評(píng)估方法。大連海洋大學(xué)團(tuán)隊(duì)自2007年開(kāi)始，多次嘗試使用聲學(xué)技術(shù)進(jìn)行湖內(nèi)資源評(píng)估，利用挪威Simrad公司的不同頻率(70、120、200 kHz)分裂波束科學(xué)探魚(yú)儀(EY60型)對(duì)湖區(qū)進(jìn)行了多次調(diào)查，逐步掌握了高白鮭的活動(dòng)范圍，并借助水平聲吶發(fā)現(xiàn)高白鮭對(duì)調(diào)查船噪聲具有較強(qiáng)的逃避行為，在此基礎(chǔ)上通過(guò)降低調(diào)查船噪聲和分層采樣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)湖區(qū)高白鮭等魚(yú)類(lèi)資源的聲學(xué)調(diào)查和評(píng)估，為指導(dǎo)賽里木湖漁業(yè)生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。

作為魚(yú)類(lèi)聲學(xué)散射強(qiáng)度和體長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的重要參數(shù)，魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度(target strength,TS)就是單體魚(yú)的反向散射強(qiáng)度，其精準(zhǔn)測(cè)定是確保魚(yú)類(lèi)聲學(xué)資源量評(píng)估的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)漁業(yè)聲學(xué)研究的開(kāi)展和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的推廣，魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度的研究已獲得了較好的成效。譚細(xì)暢等[4]對(duì)青海湖中的魚(yú)類(lèi)資源評(píng)估時(shí)，借助Sonar 5軟件可以對(duì)魚(yú)類(lèi)個(gè)體識(shí)別計(jì)數(shù)。于海圓等[5]采用聲散射理論和目標(biāo)強(qiáng)度近似模型計(jì)算法，對(duì)黃海海域鳀魚(yú)Engraulisjaponicus進(jìn)行了聲散射強(qiáng)度的數(shù)值計(jì)算和目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定。藺丹清等[6-7]使用實(shí)驗(yàn)室測(cè)量法及理論模型計(jì)算法，對(duì)長(zhǎng)江不同鰾室結(jié)構(gòu)的魚(yú)類(lèi)進(jìn)行目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量后，又對(duì)瓦氏黃顙魚(yú)Pelteobagrusvachelli、鱖Sinipercachuatsi、鯽Carassiusauratus和草魚(yú)Ctenopharyngodonidellus的目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定與差異分析。李斌等[8]利用基爾霍夫模型對(duì)南海海域多鱗鱚Sillagosihama的目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行了近似計(jì)算。Lilja等[9]對(duì)白鮭屬魚(yú)類(lèi)真白鮭Coregonuslavaretus進(jìn)行過(guò)側(cè)向目標(biāo)強(qiáng)度的測(cè)定，但目前尚未見(jiàn)有關(guān)高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度研究的報(bào)告。

魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定方法主要有實(shí)驗(yàn)測(cè)定法和理論模型法兩大類(lèi)，其中，實(shí)驗(yàn)測(cè)定法是對(duì)魚(yú)體的實(shí)際目標(biāo)強(qiáng)度的測(cè)定，具有較高的準(zhǔn)確度，但是需要有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件[9-11]，國(guó)外目前實(shí)測(cè)魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度的種類(lèi)多為經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)；模型法主要是將被測(cè)魚(yú)類(lèi)的魚(yú)體和魚(yú)鰾等近似為有限圓柱或回轉(zhuǎn)橢圓形狀,再利用散射理論對(duì)其目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算,具有簡(jiǎn)便、靈活的特點(diǎn),對(duì)于無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)法測(cè)定條件的魚(yú)類(lèi)是一種有效的手段，在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用[12-14]。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究起步較晚,僅對(duì)幾種具有重要生態(tài)意義及經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行過(guò)模型法研究[5-6,15-17],由于國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)型淡水魚(yú)類(lèi)較多，作為實(shí)驗(yàn)法的重要補(bǔ)充，模型法遠(yuǎn)未達(dá)到淡水漁業(yè)資源聲學(xué)評(píng)估的需求。

本研究中，針對(duì)賽里木湖高白鮭離水生存時(shí)間短、無(wú)法人工飼養(yǎng)、湖區(qū)無(wú)法實(shí)施懸垂和網(wǎng)箱等目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定的問(wèn)題，利用基爾霍夫射線模型法對(duì)高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算,分析其隨不同入射頻率、魚(yú)體姿態(tài)傾角和體長(zhǎng)的變化特性，回歸分析高白鮭平均目標(biāo)強(qiáng)度與體長(zhǎng)關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式，旨在為高原湖泊冷水魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度的研究提供借鑒，為提高高白鮭漁業(yè)資源聲學(xué)評(píng)估準(zhǔn)確度奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用19尾高白鮭樣品均由現(xiàn)場(chǎng)采樣獲得，其中編號(hào)1～11和12～19的樣品分別于2017年6月和2018年7月采自新疆維吾爾自治區(qū)賽里木湖全湖水域的定置網(wǎng)。樣品均在采集現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充水冷凍保存，以最大程度保證樣品的質(zhì)量，并在12 h內(nèi)完成X射線攝影操作。

1.2 方法

1.2.1 高白鮭的形態(tài)學(xué)測(cè)量 對(duì)編號(hào)后的高白鮭樣品完成體長(zhǎng)測(cè)量后進(jìn)行X射線攝影。X射線攝影在新疆維吾爾自治區(qū)博爾塔拉蒙古自治州溫泉縣醫(yī)院進(jìn)行，X射線機(jī)(SOFTEX M-100型)具有數(shù)字成像功能，拍攝X射線影像前，按照操作手冊(cè)對(duì)其進(jìn)行校正、預(yù)熱和參數(shù)調(diào)整，以便獲得高白鮭形態(tài)的高清晰度X射線影像。利用Photoshop圖像處理軟件，對(duì)每尾高白鮭樣品的魚(yú)體和魚(yú)鰾相關(guān)形態(tài)學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并在高白鮭X射線影像上建立坐標(biāo)系，按照基爾霍夫射線模型(Kirchhoff ray-mode model，簡(jiǎn)稱(chēng)KRM模型)計(jì)算要求進(jìn)行x軸方向的近似等距離分割，并測(cè)量每一段分割單元的位置坐標(biāo)。

1.2.2 基爾霍夫射線模型 基爾霍夫射線模型是將紡錘形的魚(yú)體和魚(yú)鰾在沿魚(yú)的頭尾方向近似為多個(gè)連續(xù)不同半徑的小圓柱體，根據(jù)外部媒介、魚(yú)體和魚(yú)鰾的聲學(xué)阻抗(聲速比和密度比參數(shù))變化，以及不同媒介間距進(jìn)行每個(gè)圓柱體的反射系數(shù)和透射系數(shù)計(jì)算，再分別計(jì)算魚(yú)體和魚(yú)鰾每個(gè)圓柱體的散射強(qiáng)度并進(jìn)行相干疊加，最后對(duì)魚(yú)體和魚(yú)鰾的散射強(qiáng)度進(jìn)行相干疊加，獲得整個(gè)魚(yú)的目標(biāo)強(qiáng)度。聲波在魚(yú)體背方向的不同入射角改變，可以通過(guò)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。KRM模型計(jì)算需要的基本媒介、魚(yú)體和魚(yú)鰾的聲學(xué)相關(guān)參數(shù)如表1所示。

表1 水域環(huán)境參數(shù)與典型淡水魚(yú)類(lèi)聲學(xué)參數(shù)[14,17]

1.2.3 高白鮭的目標(biāo)強(qiáng)度 對(duì)于垂直探測(cè)科學(xué)探魚(yú)儀，魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度受魚(yú)體姿態(tài)傾角和入射聲波頻率等因素影響，本研究中分別使用賽里木湖聲學(xué)調(diào)查中常用工作頻率70、120、200 kHz進(jìn)行模型計(jì)算。魚(yú)體的姿態(tài)傾角范圍為-50°～50°(聲波沿魚(yú)體背向垂直入射方向?yàn)?°，魚(yú)體頭部向下傾斜角度為負(fù)，頭部向上傾斜角度為正)，由于實(shí)際漁業(yè)資源聲學(xué)評(píng)估中需考慮調(diào)查區(qū)域魚(yú)類(lèi)的姿態(tài)傾角分布狀態(tài)，并利用魚(yú)體姿態(tài)傾角進(jìn)行加權(quán)平均處理獲得平均目標(biāo)強(qiáng)度，進(jìn)而將聲學(xué)積分值有效分配給不同姿態(tài)傾角分布的魚(yú)類(lèi)，以提高資源評(píng)估準(zhǔn)確度。本研究中，選用常用的魚(yú)體姿態(tài)傾角概率密度函數(shù)，即在-π/2～π/2范圍內(nèi)的截?cái)嗾龖B(tài)分布函數(shù)(-5°±10°)進(jìn)行魚(yú)體平均目標(biāo)強(qiáng)度計(jì)算，其公式為

(1)

其中：θ為魚(yú)體的姿態(tài)傾角(°)；f(θ)為魚(yú)體姿態(tài)傾角的概率密度函數(shù)；σbs為魚(yú)體反向散射截面面積(m2)，與目標(biāo)強(qiáng)度的關(guān)系為T(mén)S=10 lgσbs。

為了比較相同體長(zhǎng)魚(yú)類(lèi)的目標(biāo)強(qiáng)度，通常使用以魚(yú)類(lèi)體長(zhǎng)(單位cm)平方為基準(zhǔn)的平均目標(biāo)強(qiáng)度值(簡(jiǎn)稱(chēng)b20)，其對(duì)數(shù)表達(dá)式為

b20=TS-20 lgL。

(2)

2 結(jié)果與分析

2.1 高白鮭形態(tài)學(xué)測(cè)量

圖1為5號(hào)樣品魚(yú)體側(cè)和魚(yú)腹方向的X射線影像，其中較深顏色的區(qū)域?yàn)轸~(yú)鰾。

圖1 高白鮭形態(tài)學(xué)參數(shù)測(cè)量Fig.1 Morphological parameters measurement of northern whitefish Coregonus peled

19尾高白鮭樣品的魚(yú)體及魚(yú)鰾等相關(guān)參數(shù)如表2所示。魚(yú)體和魚(yú)鰾的等分線為KRM模型計(jì)算使用的圓柱長(zhǎng)度和在坐標(biāo)中的位置。19尾高白鮭樣品的體長(zhǎng)為8.2～34.6 cm，平均體長(zhǎng)為20.8 cm。

表2 高白鮭生物學(xué)測(cè)定結(jié)果

2.2 不同姿態(tài)傾角下的目標(biāo)強(qiáng)度

根據(jù)高白鮭樣品1～19號(hào)的X射線影像進(jìn)行測(cè)量，獲得魚(yú)體和魚(yú)鰾的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)坐標(biāo)，利用基爾霍夫射線近似模型計(jì)算不同頻率和體背方向入射角的目標(biāo)強(qiáng)度，獲得魚(yú)體-50°～50°姿態(tài)傾角及70、120、200 kHz頻率下高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度的指向圖案。圖2為體長(zhǎng)分別為24.9、9.3 cm的高白鮭在3種不同頻率下的目標(biāo)強(qiáng)度隨姿態(tài)傾角的指向圖案。

圖2 不同頻率下不同體長(zhǎng)的高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度隨姿態(tài)傾角的變化 Fig.2 Changes in target strength of northern whitefish Coregonus peled with different body length with the attitude inclination at different frequencies

與一般單室鰾魚(yú)類(lèi)相同，高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度主要由魚(yú)鰾的規(guī)格和魚(yú)鰾與魚(yú)體的傾角決定。在70、120 kHz頻率下，目標(biāo)強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在-10°～0°的姿態(tài)傾角之間，在200 kHz頻率下，目標(biāo)強(qiáng)度出現(xiàn)多個(gè)波峰。隨頻率增加，最大值的主瓣逐漸變得不明顯，旁瓣波峰數(shù)量增加，體長(zhǎng)較小和較大魚(yú)類(lèi)的目標(biāo)強(qiáng)度分別呈現(xiàn)出波瓣較少的低頻散射特性和波瓣較多的高頻散射特性。

2.3 平均目標(biāo)強(qiáng)度

使用公式(1)計(jì)算樣品魚(yú)類(lèi)在不同頻率下的平均目標(biāo)強(qiáng)度及以體長(zhǎng)平方為基準(zhǔn)的平均目標(biāo)強(qiáng)度，結(jié)果如表3所示。

表3 姿態(tài)傾角概率密度函數(shù)為正態(tài)分布(-5 °±10 °)時(shí)不同頻率下高白鮭的平均目標(biāo)強(qiáng)度

根據(jù)表2和表3數(shù)據(jù)，對(duì)各頻率下高白鮭姿態(tài)平均目標(biāo)強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)體長(zhǎng)的關(guān)系，通過(guò)最小二乘法進(jìn)行線性擬合，采用TS=algL+b的形式，擬合曲線如圖3所示。從表3可見(jiàn)，隨著頻率的增加，高白鮭的平均目標(biāo)強(qiáng)度增大，b20分別為-63.6、-62.6、-60.7 dB。

姿態(tài)傾角概率密度函數(shù)為正態(tài)分布(-5°±10°)時(shí)，70、120、200 kHz下目標(biāo)強(qiáng)度與體長(zhǎng)的擬合方程分別為T(mén)S=16.4 lgL-59.2、TS=21.3 lgL-64.3、TS=23.7 lgL-65.3(圖3)。

圖3 姿態(tài)傾角概率密度函數(shù)為正態(tài)分布(-5 °±10 °)時(shí)不同頻率下高白鮭平均目標(biāo)強(qiáng)度與體長(zhǎng)對(duì)數(shù)的擬合曲線Fig.3 Fitting curve of average target strength of northern whitefish Coregonus peled with body length logarithmic at different frequencies at a normal PDF (-5 °±10 °)

采用標(biāo)準(zhǔn)參考方程TS=20 lgL-b20形式表示，70、120、200 kHz下目標(biāo)強(qiáng)度與體長(zhǎng)的擬合方程分別為T(mén)S=20 lgL-63.6、TS=20 lgL-62.6、TS=20 lgL-60.7(圖3)。

3 討論

3.1 高白鮭樣品形態(tài)學(xué)參數(shù)的獲取

基于模型法對(duì)魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度的測(cè)量研究，最重要的是對(duì)測(cè)定樣品魚(yú)類(lèi)及魚(yú)鰾的形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，本研究中首次利用X射線攝影獲取不同規(guī)格高白鮭魚(yú)體內(nèi)部鰾室結(jié)構(gòu)的真實(shí)影像，對(duì)研究高白鮭的形態(tài)和生長(zhǎng)發(fā)育變化取得了較好的效果，同時(shí)該方法也是魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度模型法研究中常用的方法之一，具有較好的可靠性[18-20]。樣品魚(yú)的新鮮度也是保證測(cè)量精度的重要因素之一，本研究中所有樣品均為現(xiàn)場(chǎng)活體采樣，經(jīng)注水冷凍后進(jìn)行運(yùn)輸，保證了魚(yú)類(lèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定，提高了形態(tài)學(xué)參數(shù)的測(cè)量精度。但是本研究中19尾樣品魚(yú)受網(wǎng)具選擇性影響，規(guī)格分布缺少10～20 cm的樣品魚(yú)，需要在今后的研究中進(jìn)行補(bǔ)充，以提高體長(zhǎng)與平均目標(biāo)強(qiáng)度擬合關(guān)系式的準(zhǔn)確度。

3.2 基爾霍夫射線模型法測(cè)定的特點(diǎn)及參數(shù)設(shè)定

基爾霍夫射線近似模型是魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)量研究的常用模型，已應(yīng)用的魚(yú)類(lèi)較多，包括大西洋鱈Gadusmorhua、狹鱈TheragrachalcogrammaPallas，以及淡水魚(yú)鰱Hypophthalmichthysmolitrix、鳙Aristichthysnobilis和黃顙魚(yú)等[7,17,21-24]，其具有使用操作靈活、計(jì)算簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是該模型在低頻共振區(qū)間無(wú)法使用。本研究中，使用樣品魚(yú)最小規(guī)格10 cm，相對(duì)70 kHz以上的工作頻率，不受低頻范圍影響的限制，能夠較好地反映高白鮭的聲學(xué)散射特性。使用的圖像處理軟件所提供測(cè)量工具的測(cè)量精度為 0.1 mm,能夠滿(mǎn)足基爾霍夫射線近似模型計(jì)算所需精度。但是本研究中對(duì)模型計(jì)算使用的魚(yú)體密度和聲速參數(shù)未進(jìn)行實(shí)測(cè)，而是根據(jù)高白鮭密度較低的特性沿用一般淡水魚(yú)類(lèi)的相關(guān)參數(shù)[14]，需要在今后的研究中進(jìn)行實(shí)測(cè)和調(diào)整。中國(guó)近海和淡水魚(yú)類(lèi)種類(lèi)繁多，魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定工作任重而道遠(yuǎn)。相對(duì)于實(shí)測(cè)法，模型法的開(kāi)展能夠節(jié)省人力物力、提高測(cè)量效率，可進(jìn)一步加速中國(guó)漁業(yè)資源聲學(xué)評(píng)估的研究進(jìn)程，但是多種模型法的比對(duì)和不同魚(yú)類(lèi)的適用性研究需要在今后進(jìn)一步開(kāi)展。

3.3 水深對(duì)高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定的影響

本研究顯示，高白鮭姿態(tài)傾角、體長(zhǎng)(鰾長(zhǎng))和頻率等變化對(duì)目標(biāo)強(qiáng)度的影響，與一般單室有鰾魚(yú)類(lèi)相似，其最大值的姿態(tài)傾角與魚(yú)鰾相對(duì)魚(yú)體的姿態(tài)傾角特征基本吻合，但是該姿態(tài)傾角(平均值為-2.8°)較一般有鰾魚(yú)類(lèi)的-5°～-10°相對(duì)較小，考慮到高白鮭為濾食浮游動(dòng)物性魚(yú)類(lèi)，其自然狀態(tài)下的姿態(tài)傾角分布規(guī)律需要在今后的研究中進(jìn)一步研究和確認(rèn)。同時(shí)，由于高白鮭生活的水深主要在10～20 m，離水的高白鮭鰾室規(guī)格有可能由于壓力減小而變大。一般魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度與魚(yú)類(lèi)所處水深存在相關(guān)性，隨著水深的增加魚(yú)鰾所受壓強(qiáng)的增大導(dǎo)致體積減小，進(jìn)而導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度減小[25]。該方面需要在今后使用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行確認(rèn)，以進(jìn)一步提高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定的準(zhǔn)確性。

3.4 探測(cè)頻率對(duì)高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定的影響

目前，國(guó)內(nèi)外已完成的魚(yú)類(lèi)目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定種類(lèi)超過(guò)50種，包括海水和淡水的主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)種[26]，但是高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度的實(shí)際測(cè)量和理論研究均尚未見(jiàn)報(bào)道，沒(méi)有可以參照對(duì)比的結(jié)果。2000年，芬蘭學(xué)者Lalja等[9]曾經(jīng)使用200 kHz科學(xué)探魚(yú)儀在網(wǎng)箱內(nèi)進(jìn)行了4種活體鮭鱒魚(yú)的側(cè)向目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定，其中包括1種白鮭屬魚(yú)類(lèi)Coregonuslavaretus，國(guó)內(nèi)稱(chēng)為真白鮭，在青海省龍羊峽水庫(kù)有增殖放流生產(chǎn)。但是該種魚(yú)的體型和規(guī)格與高白鮭差異較大，且進(jìn)行的是體側(cè)方向的目標(biāo)強(qiáng)度測(cè)定，其結(jié)果的參考性不強(qiáng)。通過(guò)與其他魚(yú)類(lèi)對(duì)比，在70～200 kHz下高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度要較一般單室有鰾魚(yú)類(lèi)大3～5 dB[25]，推測(cè)這可能與高白鮭的魚(yú)鰾長(zhǎng)與魚(yú)體長(zhǎng)之比相對(duì)較大，超過(guò)了一般有鰾魚(yú)類(lèi)約1/3的比例關(guān)系有關(guān)。高白鮭的平均目標(biāo)強(qiáng)度隨頻率的增加而變大，而根據(jù)以往的研究，單室鰾魚(yú)類(lèi)的平均目標(biāo)強(qiáng)度隨頻率增加會(huì)略微減小，這主要是由于高頻條件下目標(biāo)強(qiáng)度隨姿態(tài)傾角振蕩起伏較大、旁瓣較高的原因造成的。但是，由于高白鮭目標(biāo)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)工作尚未開(kāi)展，該頻率特征需要與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

4 結(jié)論

本研究中首次采用基爾霍夫射線近似聲學(xué)散射模型對(duì)高白鮭的目標(biāo)強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定，獲得以下結(jié)論：

1) 獲得了高白鮭在70、120、200 kHz 3種科學(xué)探魚(yú)儀常用頻率下，目標(biāo)強(qiáng)度隨姿態(tài)傾角變化的指向性圖案。

2) 在高白鮭以姿態(tài)傾角呈高斯概率密度分布(-5°± 10°)時(shí)，在70、120、200 kHz頻率下高白鮭平均目標(biāo)強(qiáng)度與體長(zhǎng)的擬合方程分別為T(mén)S=16.4 lgL-59.2、TS=21.3 lgL-64.3和TS=23.7 lgL-65.3，與體長(zhǎng)平方(即體長(zhǎng)平方的常用對(duì)數(shù)值)的擬合方程分別為 TS=20 lgL-63.6、TS=20 lgL-62.6和TS=20 lgL-60.7。

3) 高白鮭的平均目標(biāo)強(qiáng)度隨頻率的增加而增加，較一般有鰾魚(yú)類(lèi)大3～5 dB。

感謝新疆賽湖漁業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司，新疆維吾爾自治區(qū)博爾塔拉蒙古自治州賽里木湖景區(qū)管理委員會(huì)，以及新疆維吾爾自治區(qū)博爾塔拉蒙古自治州水產(chǎn)處等單位提供的大力支持!