어쿠스틱 태그

Acoustic tag

음향 태그는 수중 생태계의 생물체를 탐지하거나 원격으로 추적할 수 있는 작은 음향 발생 장치다. 어쿠스틱 태그는 일반적으로 물고기의 행동을 감시하는 데 사용된다. 연구는 호수, 강, 지류, 강 또는 바다에서 행해질 수 있다. 음향태그 기술은 연구자들이 태그가 붙은 물고기의 위치 데이터를 얻을 수 있게 한다: 태그와 수신기 배열 구성에 따라, 연구자들은 서브미터 해상도로 실시간으로 간단한 존재/부재 데이터, 2D 위치 데이터 또는 심지어 3D 어트랙트까지 받을 수 있다.

음향 태그를 통해 연구자는 다음을 수행할 수 있다.

  • 생존 연구 수행
  • 마이그레이션/통과/트랜젝토리 모니터링
  • 2차원 또는 3차원에서의 궤도 거동(2D 또는 3D)
  • 댐 및 기타 통로에서 우회 효과 측정
  • 프레데터/프리 다이내믹스 관찰


샘플링

음향 태그는 음향 펄스 또는 "ping"으로 구성된 신호를 전송하여 태그가 지정된 유기체에 대한 위치 정보를 친수성 수신기로 전송한다. 수신된 음향 신호를 프로그램된 신호 코드의 알려진 유형에 연결함으로써 태그가 지정된 특정 개인을 식별한다. 전송된 신호는 최대 1km까지 전파될 수 있다.[citation needed] 수신기는 연구원이 적극적으로 보유하거나("능동 추적") 특정 위치에 부착할 수 있다("수동 추적").[1] 수신기의 배열은 수 킬로미터에 걸쳐 태그가 붙은 개인들의 삼각측량을 허용할 수 있다. 음향 태그는 배터리 수명이 매우 길 수 있다 - 어떤 태그는 최대 4년까지[citation needed] 지속된다.

태그

음향 태그 크기의 예

음향 태그는 연구 대상 종의 유형 또는 연구가 수행되는 환경의 유형에 따라 다양한 형태와 크기로 생성된다. 최적의 검출성과 신호 레벨을 위해 주파수 및 변조 방법과 같은 음향 파라미터를 선택한다. 해양 환경의 경우, 100 kHz 범위 미만의 주파수를[citation needed] 사용하는 경우가 많은 반면, 강이나[citation needed] 호수에서의 연구에서는 수백 kHz의 주파수가 더 흔하다.

일반적인 음향 태그는 피에조세라믹 변환기, 드라이브/타이밍 전자장치 및 배터리 전원으로[citation needed] 구성된다. 구조물의 내벽과 외벽에 금속화가 있는 원통형 또는 "튜브" 변환기가 자주 사용된다. 정상 작동에서 구동/타이밍 전자 장치에 의해 생성된 교류(AC) 전기 신호는 두 개의 금속화 층에 걸쳐 감명을 받는다. 이 전압은 재료에 응력을 발생시켜 변환기가 관 표면에서 밖으로 나오는 음향 신호나 "핑"을 방출하게 한다. 어쿠스틱 "핑"은 전문 수신기에 의해 감지될 수 있으며, 수신 구역으로 헤엄쳐 들어오는 물고기가 특정 어쿠스틱 태그를 가지고 있는지 여부를 판단하기 위해 고급 신호 처리 기법을 사용하여 처리된다.

음향 태그는 소금 또는 담수(RF 및 PIT 태그가 소금물에서 저조한 성능을 나타냄)에서 작동할 수 있고 특정 경로에서 물고기를 조종하는 것에 의존하지 않는다는 점에서 라디오 태그 또는 PIT(수동 유도 트랜스폰더) 태그와 같은 다른 유형의 장치와 구별된다(PIT 태그는 제한된 감지 과정을 통해 물고기를 라우팅할 것을 요구한다). 면적(area)

유기체에 태그를 부착하기 위해 몇 가지 다른 종류의 방법이 사용된다. 어류에서는 어류의 복강(수술용 이식)에 작은 절개를 자르는 방식으로 태그가 개인에 박히거나, 굴레를 내려 어쿠스틱 태그를 배에 박는 경우(게스트릭 이식)가 빈번하다.[citation needed] 접착성 화합물을 사용한 외부 부착은 일반적으로 어류에는 사용되지 않는다. 왜냐하면 저울 유체는 저울 조직에 어떤 성공적인 부착도 허용하지 않기 때문이다. 다른 유기체에서는 무거운 접착제가[citation needed] 붙어 있다.

태그의 수술 후 삽입 예

수신자

물고기 바이패스 섭취를 통해 이동하는 청소년 살모니드 그림.
어류 바이패스 흡입구로 이동하는 어류의 음향 태그 추적 소프트웨어 화면(측면 보기)

음이 각 수소에 도달하는 시간을 결정함으로써 물고기의 3D 위치를 계산할 수 있다. 친수성 수신기는 소리 신호를 집어서 연구자들이 실시간으로 태그 위치를 3차원으로 표시하기 위해 사용하는 데이터로 변환한다.[2] MarkTags와 같은 후처리 소프트웨어를 사용하면, 그 데이터를 가져가고 최종 결과인 3D 트랙을 전달한다.

적용들

리버스

댐

현재 음향 태그는 수력 발전 댐의 어류 방향 전환 및 유도 구조물에 접근하는 어류를 감시하는 데 가장 일반적으로 사용된다. 이를 통해 수력 댐 시설, 공익 지구 및 지방자치단체가 물고기가 사용하는 특정 이동 경로(대부분의 연어 스몰트)를 평가하고, 물고기 사망률이 발생하는 위치를 파악하며, 수력역학 조건 및/또는 기타 환경 매개변수와 관련하여 어류의 행동을 평가할 수 있다. 궁극적으로, 바이패스 효과의 향상과 물고기 개체군 보호를 위해 노력하는 Acoustic Tag Tracking Systems는 이동 연어 개체군 보존에 있어 중요한 돌파구가 된다. 콜롬비아 강에서 작업 중인 Acoustic Tag Tracking Systems의 예는 그랜트 카운티의 가장 최근 애플리케이션 또는 첼란 카운티의 가장 최근 애플리케이션을 참조하십시오.

음향 태그는 공공 공익 기관, 민간 기업, 주 및 연방 기관이 FERC로 알려진 연방 규제 및 에너지 감독에 의해 정의된 어업 규정을 준수하도록 돕기 위해 채택되었다.

호수

바다

근해 생태계

오프쇼어 에코시스템

참고 항목

참조


  1. ^ Cooke, Steven J.; Midwood, Jonathan D.; Thiem, Jason D.; Klimley, Peter; Lucas, Martyn C.; Thorstad, Eva B.; Eiler, John; Holbrook, Chris; Ebner, Brendan C. (1 May 2013). "Tracking animals in freshwater with electronic tags: past, present and future". Animal Biotelemetry. p. 5. doi:10.1186/2050-3385-1-5.
  2. ^ Cooke, Steven J.; Midwood, Jonathan D.; Thiem, Jason D.; Klimley, Peter; Lucas, Martyn C.; Thorstad, Eva B.; Eiler, John; Holbrook, Chris; Ebner, Brendan C. (1 May 2013). "Tracking animals in freshwater with electronic tags: past, present and future". Animal Biotelemetry. p. 5. doi:10.1186/2050-3385-1-5.