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研究人员用激光雷达定位入侵鱼类保护自有珍稀品种‘友e家娱乐App下载’

作者:友e家娱乐App下载 时间:2021-02-17 00:04
本文摘要:从飞机上“扫描”黄石湖,寻找侵略的湖鳟鱼,用于基于光学技术的激光雷达(LiDAR),湖管理员可以更有效地利用低成本、大范围的区域捕鱼,每年用于管理湖鳟鱼的约200万美元的经费。搜索湖中的新方法激光雷达(LiDAR)用于跟踪海洋生态系统的鱼,这是第一次用于研究湖里的鱼,湖水更浑浊。

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据马姆斯咨询称,几十年来,美国国立公园管理局依然被困在与湖鳟鱼(别名湖红点鲑)的斗争中,这是食欲非常厌恶的侵略鱼类,破坏黄石湖以前繁荣的生态系统,进行政治宣传。最近的研究表明,利用飞机上搭载的机器,非当地鱼类回到浅滩繁殖的短短几周内,就可以用更慢的方法对它们进行定位和打猎。从飞机上“扫描”黄石湖,寻找侵略的湖鳟鱼,用于基于光学技术的激光雷达(LiDAR ),湖管理员可以更有效地利用低成本、大范围的区域捕鱼,每年用于管理湖鳟鱼的约200万美元的经费。在光学协会(OSA )杂志AppliedOptics上公开发表的最近研究中,研究者报告了一系列飞行中测试的结果,顺利确定了湖鳟鱼群的方位,鉴定了以前不为人知的繁殖地。

他们需要展示这项技术,寻找在水面下游15米深的两个以上的湖鳟鱼群。蒙大拿州立大学的JosephA.Shaw说:“我们研究所解决问题的关键问题是,通过寻找确认侵略湖鳟鱼繁殖方位的方法,渔业生物学家可以用各种方法增加鱼群的后代。

” “除了声波传感等追踪这些鱼的方法还有几种,飞机可以在比船短的时间内扩大面积。搜索湖中的新方法激光雷达(LiDAR )用于跟踪海洋生态系统的鱼,这是第一次用于研究湖里的鱼,湖水更浑浊。另外,其他激光雷达需要廉价、简单的设备,但蒙大拿州大学工程师开发的新设备接近10万美元,可以优化后用单引擎飞机运营。每天飞行的成本是500美元,是生态学家和当地渔业和水资源管理员的简单解决办法。

Shaw说:“我们这种成本比较低、尺寸较小的激光雷达系统可以用于浮游生物层的映射和来自水中通风口的羽流等其他类型的生态研究。” 管理不受威胁生态系统的黄石湖位于黄石公园的中心,依然很受渔业者欢迎,特别是灰熊、秃鹰、海獭和其他野生动物。20世纪90年代引进非本土湖鳟鱼以来,这个地区的复杂生态平衡受到了很大破坏。

湖鳟鱼猎取湖中本土的割喉鳟鱼,但割喉鳟鱼依然是许多最高级肉食动物最重要的食物来源。随着湖鳟鱼种群数量的减少,喉鳟鱼的数量急剧增加,从2000年到2005年上升了90%。这大大减少了熊、鸟和其他动物的食物供应。这些动物猎不到侵略过的湖鳟鱼。

因为湖鳟鱼大部分时间都生活在深水中,不像喉鳟鱼。为了给湖鳟鱼数量灭火、完全恢复喉鳟鱼的机会,湖管理者除了采用其他方法外,还利用刺网在湖鳟鱼繁殖季节开展渔业。这个方法非常有效,但更重要的是,必须告诉大家什么时候湖鳟鱼繁殖。为了确定鱼的方位,生物学家现在在个体鱼中嵌入声波发射器,利用湖和船的接收器追踪它们。

这是时间和劳力集中的过程,而且几乎不能复盖面积侵略鱼的方位。在南北空中,复盖更大面积的地区研究小组试图开发更有效的方法,而不做标记。

他们的解决办法是把激光雷达设备连接到同一个小飞机上,让他们以每小时80公里的速度复盖面积5米的水域展开鱼的观测。该装置通过将短脉冲激光从飞机发射到空中后转移到水中来工作。

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激光雷达接收机测量偏移散射光,使研究者从周围水域中筛选出目标鱼类。为了优化湖面上的设置,他们使用绿色激光,比应用于其他地面激光雷达的激光更有能力破坏水。同时,通过向后方弯曲激光束,激光水面上的光线旋转,接收器达到饱和状态。

系统测试该研究小组首先于2004年用于NOAA (美国海洋和大气管理局)鱼激光雷达,并在黄石湖测试了激光雷达技术的使用。这些飞行中测试期间收集的数据有助于国立公园管理局的工作人员寻找以前不知道的繁殖地,在地上开展有效的刺网渔业。

然后,团队成员设计了自己的系统,以尽可能低的成本反对足够的激光功率。在2015年和2016年的新设备测试中,顺利地识别了很多鳟鱼群。Shaw先生说这个系统可以进一步改进。

被称为扫帚式扫描的技术,激光束被扫描成一条线,可以复盖更大面积的区域。这允许整个湖的扫描,比当前设置中使用的单个相同角度激光慢。

研究人员还致力于开发其他工具,将用户用激光雷达分解的数据缓慢转换为操作者的信息,使系统适应环境的其他类型的淡水生态系统。Shaw说:“我们对开发自动化的鱼类观测算法,把这种方法作为通常的工具来处理渔业生物学家侵略的湖鳟鱼感兴趣。” “我们也使用这种激光雷达,融合多光谱和低光谱光学系统,监视河流的健康状况。


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