고주파 (126-㎑) 음향 신호를 이용하여 퇴적층의 구성 매질 및 표면 형태에 따른 산란 신호 변화를 측정하였다. 퇴적층은 구성 매질에 따라 사니질 (sandy mud), 사질 (sand), 자갈 (gravel)의 세가지 경우와 이를 혼합한 경우로 하였으며, 표층 연흔 (ripple) 형태에 따라 연흔과 음파 진행방향이 직각을 이루는 경우 및 평행한 경우를 모의하였다. 평면입사각 변화 및 연흔 구성 형태에 따른 후방산란 강도는 평면입사각에 비례하여 증가하였으며, 연흔 형성 방향과 음파 진행 방향이 이루는 각이 작을수록 삼차원적인 측방산란이 강하게 나타났다. 연흔과 음파가 이루는 각이 증가할수록 후방산란은 증가하였으며, 지음향적 요소 외에도 연흔 형성과 방향에 음파 산란이 강하게 의존함을 알 수 있었다.
한국해양과학기술원과 한양대학교가 2013년 5월 서해 경기만 남부의 연안해역에서 공동으로 수행한 해양음향 실험에서 주파수 6 ~ 14 kHz에 대한 해저면 후방산란강도 측정이 실시되었다. 실험해역의 지질 환경 특성은 다중빔 음향측심기, 스파커, 그랩을 이용하여 조사되었으며, 이로부터 정밀 해저지형 및 해저면 하부지층 구조, 표층 퇴적물 구성성분에 대한 자료를 획득하였다. 본 논문에서는 수평입사각 $28^{\circ}{\sim}69^{\circ}$에 대한 해저면 후방산란강도 결과를 도출하여 람베르트 법칙(Lambert's law) 및 APL-UW 산란 모델과 비교하였다. 또한 실험해역의 해양물리/지형학적 특성을 고려하여 해저면 후방산란 특성에 영향을 미치는 지음향 인자들에 대한 토의를 수행하였다.
산란강도의 변동에 따른 통계적 특성은 능동소나의 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 주요 산란과정을 이해하는 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 천해에서 측정한 해저면 후방산란 신호의 통계적 특성 분석에 대한 내용을 기술하였다. 천천히 움직이는 30kHz의 실험용 소나로 해저면에 대한 자료를 수집하였다. 신호의 진폭변화에 대한 시${\cdot}$공간 상관함수를 계산하였다. 또한, 넓은 빔과 좁은 빔 신호의 포락선에대한 분포함수와 오경보 확률을 계산하고, 이론 모델과 비교를 시도하였다. 분석 결과에서 이동음원에 의한 해저면 후방산란 변동의 통계적 특성은 고정된 음원의 경우와 다른 특징을 나타냈다.
Commercial split beam echosounder (ES70) installed on a krill fishing vessel was calibrated in order to utilize it in estimating biomass of Antarctic krill (Euphausia superba). The method of calibration was to analyze the difference between the bottom backscattering strength of the commercial split beam echosounder (i.e. ES70) and the scientific echosounder (i.e. EK60) at one of transects near South Shetland Islands designated by CCAMLR. 38 kHz and 120 kHz were used for the calibration, and krill swarm signal levels obtained from multi frequencies, was examined to verify the calibration result. The analysis result indicated possibility of calibration by bottom backscattering strength, since the proportion of krill swarm signals within 2 dB < $S_{V\;120\;kHz-38\;kHz}$ < 12 dB (i.e. a common $S_{V\;120\;kHz-38\;kHz}$ range of 38 kHz and 120 kHz to be an indicator of Antarctic krill) over the total acoustic signals were 26.95% and 92.04%, respectively before and after the calibration.
The hydroacoustic surveys to provide the essential information for the assessment, management and utilization of fishery resources in the southern waters of Korea were carried out during five research cruises between October 1996 and October 1997 by the training ship KAYA of Pukyong National University. These hydroacoustic investigations were designed to obtain more precise estimates of the geographic distribution, absolute abundance and biological characteristics of the fishery resources, and the vertically integrated densities of fish in terms of volume backscattering strength(SV) by survey region and depth bins, such as the entire water column and the 0~ 10 m from bottom fraction, were measured separately. Hydroacoustic data were collected by using a Simrad EK 500 Scientific echo sounder operating at two frequencies of 38kHz and 120kHz and the data stored in field were later processed on a HP PC using a Simrad EP 500 echo integration and target strength analysis system. The biological compositions of echo signal were identified and sampled using a demersal trawl during daylight hours. The mean target strength to scale the echo integration data for hydroacoustic surveys was derived from the relationship between the SV and the weight of trawl catch per unit volume of the water column sampled by demersal trawls. The results obtained can be summarized as follow : 1. The mean volume backscattering strength for the entire water column in the southern waters of Korea between 1996 and 1997 were -67.2 dB and -70.9 dB at two frequencies of 38 kHz and 120 kHz , respectively, and for the bottom layer of the 0-10 m from bottom friction were -68.8 dB, -70.2 dB, respectively. That is, the volume backscattering strength for the entire water column at low frequency was higher than that at high frequency. 2. The relationship between the mean backscattering strength (〈SV〉, dB) for the depth strata of trawl hauls and the weight (C, kg/m3) per cubic meter of the catch sampled by bottom trawling in the southern waters of Korea in January and July 1997 were expressed by the following equations: 38 kHz : 〈SV〉= -28.2 + 10 log(C), 120 kHz : 〈SV〉= -32.4 + 10 log(C). The mean weight -normalized target strengths derived from these equitions were -28.2 dB/ kg, -32.4 dB/ kg at 38 kHz and 120 kHz , respectively. That is, the mean weight -normalized target strength at 38 kHz was 4.2 dB higher than that at 120 kHz. 3. The distribution density of fish in terms of biomass per unit volume in the southern waters of Korea were estimated to be 125.9 $\times$ 10-6 kg/m3 and 141.3 $\times$ 10-6 kg/m3 at 38 kHz and 120 kHz , respectively.
동지나해의 초음파산란층에 관한 기초적 연구로서 어군탐지기에 의해 탐지한 어군의 체적산란강도의 연직분포와 수온의 연직분포를 상호 비교\ulcorner검토하고, 또 트로올조업에 의한 어획시험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 조사해역에서 표층에 가장 인접하여 형성된 수온약층의 수심구간은 8m~12m였고, 이 수온약층의 상\ulcorner하한에 대한 수온차는 8.6$^{\circ}C$였다. (2) 수온약층이 형성된 해역에 있어서 야간의 경우, 어군분포는 수온약층 상부의 혼합층에서 군집도가 가장 높았으나, 주간의 경우에는 수온약층에 관계없이 해저부근에서 어군의 군집도가 매우 높았다. (3) 본 조사에서 탐지한 어군의 각 수심층에 대한 평균체적산란강도의 최대치는 -49.3 dB~-48.0 dB 범위였다. (4) 주간에 해저부근에서 탐지한 어군의 평균체적산란강도의 최대치는 -48.6 dB로서, 이때 저층 트로올에 의해 어획된 어획물은 주로 게(Ovalipes punctatus)와 오징어(Photololigo edulis f. budo)였고, 이밖에도 약간의 쥐치(Thamnaconus modestus), 칼치(Trichiurus lepturus), 새우(Metanephrops thomsoni) 등이 어획되었다.
연안에서 잘피 (Seagrass) 서식지의 분포와 광합성에 의한 후방산란 특성 관측을 위한 실험을 실시하였다. 해저면이니질로 구성된 잘피 서식지에서 수평입사각 및 방위각에 따른 음향신호를 획득하였으며, 120 kHa 정현파 음원을 이용하여 신호론 송수신 하였다. 잘피의 후방산란강도를 이용하여 수평입사각 및 방위각에 따른 잘피 서식지의 분포를 지도화 하였으며 서식지에 대한 후방산란강도 분포와 촬영을 이용한 실제 잘피의 서식지를 비교한 결과 비슷한 분포를 관측할 수 있었다. 또한 잘피의 광합성에 의해 생성되는 산소 공기방울의 음파산란을 분석하기 위해 주 야간별 잘피의 후방산란강도론 비교한 결과, 산소 공기방울의 음파산란 영향으로 인해 잘피 서식지의 분포관측에 차이가 있음을 확인하였다.
동지나해의 어업자원량을 정량적으로 평가하기 위한 시도로서, 부산수산대학교와 일본 북해도대학이 공동으로 실시한 제1차 동지나해의 저서어족자원조사중에서 계량어군탐지기를 이용하여 수집한 각종의 기초자료를 분석, 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 동지나해의 24회 조사 Line에서 저층 Trawl에 의해 어획된 어종수는 총 96어종이고, 1시간 예망당 평균어획량은 58.8kg/hour이었다. 2. 저층 Trawl을 행한 수탐층(약 4.5m)에 분포하는 어군의 평균체적산란강도는 25KHz와 100KHz에서 각각 -63.9dB, -67.3dB로서 저주파수의 경우가 고주파수보다 약 3.4dB 더 높았다. 3. 전수탐층(송수파기과 해저간)에 분포하는 어군의 평균체적산란강도는 25KHz와 100KHz에서 각각 -61.9dB, -67.0dB로서 역시 저주파수의 경우가 고주파수보다 약 1.5dB 더 높았다. 4. 저층 Trawl을 행한 수탐층에 분포하는 어군의 평균체적산란강도(SV, dB)와 이 때 어획된 전위제적당의 평균어획량(kg)으로부터 추정한 kg당의 평균반사강도는 25KHz와 100KHz에서 각각 -23.6dB/kg, -26.3dB/kg로서 저주파수의 경우가 고주파수보다 약 2.7dB/kg 더 컸다.
대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.312-316
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2002
Satellite radar interferometry data shows a strong coherent signal on oyster sea farms where artificial structures installed on the bottom. We obtained 21 highly coherent interferograms from eleven JERS-1 SAR data sets despite of large orbital baseline (~2 km) or large temporal baseline (~l year). The phases observed in sea farms are probably induced by double bouncing on sea surface, and consequently reveal a tide height variation. To restore the absolute sea level changes we counted the number of wrapping by exploiting the intensity of backscattering. Backscattering intensity is closely correlated with the change in water surface height, while interferometry gives the detailed variation within the limit of 2$\pi$ (or 15.3 cm). Comparing the radar measurements with the tide gauge records yielded a correlation coefficient of 0.96 and an ms error of 6.0 cm. The results demostrate that radar interferometry is promising to measure sea level.
The distribution and abundance of fish in the Cheju southeastern area was studied by the combined hydroacoustic and bottom trawl surveys in April 1994 and in July 1995, respectively. The main purpose of these investigations was to provide the basic data for this management and the biomass estimation of commercially important demersal fish stocks in this area. The hydroacoustic surveys were performed by using a 50 kHz scientific echo sounder system with a microcomputer-based echo integrator. Acoustical measurements of fish abundance and distribution were conducted along the cruise tracks of research vessel and during all trawl hauls by continuous echo sounding. The average weight-normalized target strength for demersal fish aggregations was derived from the relationship between the mean volume backscattering strength for the depth strata of trawl hauls and the weight per cubic meter of trawl catches. The geographical distribution of fish stocks in the 1994 survey area was investigated in relation to oceanographic conditions. The results obtained can be summarized as follows: 1. From the 1994 and 1995 survey data, the relationship between the mean volume backscattering strength (, dB) for the depth strata of trawl hauls and the weight (W, kg/$m^3$) per cubic meter of trawl catches was expressed by the following equation = - 32.8+ lOlog(W) The average weighted-target strength value at 50 kHz derived from this equation was .. 32.8 dB/kg. 2. In 1994 and 1995, both surveys showed a trend of decreasing fish abundance toward the southern area of the Cheju Island with high densities offish along the west coast ofth.e Tsushima Island. The highest demersal concentrations in the southern area of the CheJu Island appeared in bottom waters colder than $12^{\circ}C.$. . 3. From the results of combined bottom trawl and hydroacoustic surveys, the estunated fish densities in the southeastern area of the Cheju Island were 1.5488 x $10^-4$kg/$m^3$ in the 1994 surveyand 1.9498 x $10^-4$kg/$m^3$ in the 1995 survey, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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