阿德雷企鹅声信号特征初步研究

企鹅是南极生物的代表,约有1.2亿只,其中阿德雷企鹅的种群最大,约占其总数量的1／3,主要分布在南极大陆东部和南极半岛及其沿岸岛屿。 南极鸟类发出的声信号是它们集群、行动、繁殖、辨认配偶及幼子、抚育后代和防御外来侵害保卫自己的重要功能之一。中外学者分别对南极某些鸟类的生态行为和发声信号进行了研究,并取得较好的研究成果(Taylor et al.,1990;张春光等,1991;程明华等,1992,1993;Kerry et al,1993)。但有关企鹅在不同生态行为下发声信号的研究却较     

江豚声学行为的观察与水下声信号的初步研究

江豚(Neophocaena phocaenoides G. Cuvier)俗称江猪,属鲸目(Cetacea),齿鯨亚目(Odontoceti),鼠海豚科,是海豚类中最小型的一种,也是我国沿海最常见的一种近岸小型无鰭鼠海豚。一般体长不超过2米,体重约30-80公斤,如图1照片所示。 江豚与其他海洋哺乳动物一祥,能发出多变的声信号,而且每一种声信号都受其生态行为的支配。发声系统是它们赖以生存的重要官能。海豚用其发射的声信号测定水下目标的距离、方位和大小,以至判断其形状,因而能有效的绕过障碍,避开或驱逐来犯之敌。依靠其声信号能更有效的捕获足够的食物,营养自身,抚育后代。声信号是海洋哺乳类动物在自然界进行生存斗争的有利武器。声信号又是海洋哺乳动物的语言,借以进行“社会”联络和通讯,甚至教育它们的后代。为此。人们把它们的这种功能称作“第六官能”(sixth sense)。 观察海兽类的声学行为,测试分析其声信号的结构和物理特性,是揭示它们的回声定位系统的机制,破译其“语言”奥密所必不可少的一步。从而将为驯养它们成为人类的水下得力“助手”提供可靠的实验方案,也将为仿生学等新的学科研究提供有效的理论依据。 本实验是为了把江豚驯养成“水下警犬”使其在海湾、河口进行人工放养鱼群的放牧,以及协助人类进行水下作业等目的而进行的基础工作,也是研究海洋哺乳动物回声定位的发射与接收机制的探索。实验工作是在一定的半自然条件下,对江豚某些生态行为下的声信号作了较详细的记录与分析。     

企鹅珍珠贝养成方式的初步研究

目前国内企鹅珍珠贝(Pteriapenguin)养殖尚不具规模,且都是沿用马氏珠母贝的养殖法[1]。作者在生产研究中发现企鹅珍珠贝中大贝足丝特别发达、粗壮,附着力特别强,用一般清贝刀很难将足丝切断,要将企鹅珍珠贝中大贝从养成笼(锥型笼)中取出,进行清洗换笼十分困难。为了改变这种局面,于1994年3月～1997年8月,作者在海南省陵水县湛江水产学院珍珠试验站进行了企鹅珍珠贝养成方式的初步研究。1　材料和方法1.1　试验贝取自湛江水产学院珍珠试验站人工养殖的企鹅珍珠贝。试验开始时贝龄0.5a,平均壳高6.4cm。一般认为企鹅珍珠贝幼苗下海养殖至壳高…     

江豚声信号的记录与分析

早在50年代, Kellogg, Scheyil1l, Evans和Norris等人分别记录和研究了海豚的声信号, Schevill和 Lawrence通过实验有力地证实了海豚具有很好的回声定位能力。60年代以来,各国对海豚动物声呐进行了广泛研究,取得了很大进展。多年来,不少国外学者在实验工作的基础上对海豚的声发射与接收机制提出了一些近似的物理模型,不同程度地解释了一些海豚声呐系统中的现象,但与仿生学的综合研究的目标还相距甚远。对海豚水下声信号进行深入的定量测量与分析,仍是海豚仿生学中一项重要的基础工作,它对进一步研究、改进水下声学探测设备和强背景噪声下弱信号的识別与检测都有着实际指导意义。目前在大约五十余种海豚中,除对胆鼻海豚(Tursiops truncates)国外有过较多的研究外,对其他海豚的研究则很少。 江豚属齿鲸亚目,是体型最小的一种海豚。它主要分布在日本海和中国及东南亚各国沿岸海域,在中国长江口分布最为集中。每年3,4月份江豚到长江口一带生殖,有时沿江深入甚远。日本学者 Kazuhiro Mizue等(1968)和英国的Purves(1983)都对江豚的水下声信号作过记录与测量,但Kazuhiro Mizue等只记录到4kHz, Purves也只记录了30Hz-35kHz的信号;遗憾的是,由于信噪比太低,他们都没有进行详细的频谱分析。本实验所记录到的江豚声信号,由于记录器频带范围的限制,频率范围仅是40Hz-70kHz,其中包括了几种不同波形的较高频和低频脉冲信号,本实验对其频谱和周期作了较为详细的分析测量。     

液体中光声信号吸收衰减的研究

研究水的声吸收所引起的光声脉冲幅度的变化。脉冲声波由激光通过光击穿机制产生。文中给出了光声脉冲峰值声压与传播距离和声吸收系数之间的理论关系式。实验测量结果和理论曲线所描述的变化规律相符合。     

长城湾,阿德雷湾沉积物中粘土矿物研究

本文分析了采自南极长城湾、阿德雷湾的21个粘土矿物样品。X射线衍射分析、差热分析及化学分析表明,海区粘土矿物主要由蒙脱石(51～70％)、蒙脱石—伊利石、蒙脱石—绿泥石混层矿物(23～65％)、伊利石(16～42％)、绿泥石(7～17％,含蛭石)及高岭石(4～18％)组成。粘土矿物的分布,在长城湾内,以蒙脱石—伊利石混层矿物为主,在长城湾湾口区,则以蒙脱石为主。显然,这一特征受到物质来源及海湾地形的影响。海湾区粘土矿物主要来自毗连陆地玄武岩类的风化产物,伊利石主要来自邻近海域,以蒙脱石及其混层矿物为主的组合及其化学组成表明,海湾邻近陆地曾经历过较强的化学风化作用阶段。     

北海狮水下声信号类型分析

以水族馆内圈养的北海狮为研究对象,利用长达29 h的连续被动声学观测数据,对北海狮水下声信号类型进行了研究。共检测出22 689个水下声信号,对时长、最小频率、最大频率和峰值频率这4个声学参数采用聚类分析方法将信号分为10种类型:单脉冲(SP)、哨声(WS)、咕咕声(GG)、咚咚声(DS)、狗吠声(BK)、吼叫声(WY)、嗡嗡声(BZ)、撞击声(BG)、单频声(SF)以及咩咩声(BT)。该分类方式涵盖了北海狮92.6%的水下发声。北海狮水下声信号时长的均值为5~1 244 ms,峰值频率一般小于10 kHz。10种类型信号的占比各有不同,BK,BT和BG信号的比例较高;SP,WS和BZ信号的比例次之;DS,WY,SF和GG信号的比例较低。对北海狮水下声信号类型的分析能帮助了解北海狮的声行为特征,对野外北海狮的声学观测具有重要的指导价值。     

伊洛瓦底海豚被追逐时回声定位信号特征变化的初步分析

本文的研究基于文莱湾浅水域的一头野生伊洛瓦底海豚水声定位信号的调查数据。在记录期间,有一艘渔船突然开启发动机,惊扰了其附近的一头伊洛瓦底海豚,接着渔船开始两次连续追逐海豚。这期间海豚回声定位信号的变化情况被记录下来。当伊洛瓦底海豚受惊吓被追逐时,信号的声压级、每分钟嘀嗒声信号串的发生次数、每个嘀嗒声信号串中的脉冲个数和平均脉冲间隔都发生了相应的变化。平均的脉冲间隔在事件发生的瞬间立即增大,并在追逐期间呈现轻微下降趋势。脉冲间隔的增大对应着探测距离的增加,代表着海豚对未知区域的探索能力,制约着它的逃离速度。数据记录结果的分析表明,伊洛瓦底海豚会根据外界干扰对发出的回声定位信号进行调整,改变自己对潜在危险的探查能力。分析结果同时提醒我们需要随海豚生存环境的噪声进行管理,避免突然的发动机操作或者追逐它们。     

高浓度气体共振光声光谱信号饱和特性研究

采用恒流驱动耦合机械斩波技术在激光光声光谱装置上系统测量了5%—100%宽浓度范围甲烷气体的共振光声信号,发现在高浓度区共振光声信号呈现异常的饱和特征.基于气体吸收和光声光谱原理定量分析了光声信号饱和的主要原因及影响因素,研究表明,气体样本对入射光强吸收而导致的声源与本征共振模式的耦合系数改变是异常饱和的主要原因,并导出判定光声信号饱和深度的准则以用于判定高浓度气体饱和深度.     

液体中声吸收对光声信号波形的影响

研究液体中声吸收对三种具有不同波形的脉冲光声信号的影响，把吸声介质视为一个线性、时空不变的低通滤波器，得到了考虑声吸收后光声脉冲的幅值和波形随传播距离变化的表达式。     

鲸豚声信号实时采集与分析系统

本文设计了一套基于FPGA的鲸豚声信号实时数据采集与分析系统,在采集存储水族馆内声信号的同时,应用改进的HHT算法处理鲸豚叫声中的click信号,实现实时的甄别瓶鼻海豚和白鲸功能,可用于针对大型哺乳动物的远洋实时跟踪科考。     

两个龙须菜新品系经济性状及琼胶特性的初步研究

2008年2～5月在广东省南澳县深澳海区对选育的龙须菜新品系07-1,07-2和对照组福建宁德栽培的981品系进行海上栽培比较试验,测定了3个品系的藻体日平均生长速率,试验了敌害生物(藻钩虾和团水虱)对3个品系的影响,比较了琼胶特性.结果显示,在水温11～20 ℃,盐度32.4～32.8的条件下,品系07-1,07-2的藻体日平均生长速率分别为3.8%/d和4.1%/d,宁德栽培品系的藻体日平均生长速率为3.2%/d.品系07-1,07-2的生长适应水温下限为16 ℃,比宁德栽培品系降低了2 ℃.与宁德栽培的981品系相比较,选育的龙须菜品系07-1,07-2对藻钩虾和团水虱有较强的耐受能力.品系07-1,07-2的琼胶含量比福建宁德栽培的981品系分别提高10.0%和14.4%,凝胶强度也分别提高了5.46%和14.5%,表明2个新品系具有潜在的推广应用价值.     

泉州湾泥沙运移特征的初步研究

泉州湾属于潮流、径流和波浪综合作用下的山地海湾,根据两次(1994年6月和2001年12月)水文泥沙实测资料,分析泉州湾悬浮泥沙和沉积物分布特征,研究其沉积物来源,并探讨北水道的沉积速率。悬浮泥沙含量自河口(湾顶)-湾口-外海逐渐降低。高值区出现在水道和河口,冬季高于夏季,大、中潮高于小潮。泉州湾沉积物分布与水动力强弱环境呈很好的对应关系。晋江携带入海的泥沙是研究区的主要物源：海岸侵蚀来沙与湾外来沙也提供了部分物源。南、北水道分别属于落潮槽与涨潮槽两种不同性质的水道。北水道沉积物较细,以沉积作用为主,其入口处淤积程度较轻,而在上游淤积程度相对较重;南水道流速较大,沉积物较粗,是泥沙输运主要通道,地形变化不明显。     

自然海况下波浪特性的初步研究

通过分析大量的外海浮标观测资料 ,发现波龄和无因次波高之间存在非常好的相关性 ,自然海况下的波浪场满足 3/ 5指数律 ,其波龄可达到几十 ,远远超过风浪波龄的上限 1 .4,说明波浪组成波之间波 -波共振非线性相互作用是波浪内部结构的主要调节机制 ,使波高和周期之间具有很好的相关性。     

声跃层控制声线传播弯曲模型的构建

基于斯涅耳折射定律,将海水垂向等分成若干层,利用傅里叶步近算法,构建受声速剖面唯一控制的声线传播弯曲模型。将该模型用于模拟研究不同浅海声跃层类型对声线传播弯曲的影响,得出声线波长和轨迹长度按负跃层、无跃层、正跃层的顺序逐渐增加。并利用该模型定量研究跃层深度、跃层强度、跃层厚度三特征参量对声线传播弯曲的影响,得出负跃层强度越大、厚度越大、深度越浅,声线弯曲越大,波长越小。正跃层三特征参量对声线作用相反。     

基于声暴露级向量的海洋工程噪声信号自动提取方法

为从海量的海洋原始噪声数据中快速和准确地提取海洋工程噪声信号,完善大型海洋工程的海洋噪声评估方法,文章提出基于声暴露级向量的海洋工程噪声信号自动提取方法,并进行实验验证。研究结果表明:基于声暴露级向量的信号自动提取方法实现的核心是计算疑似信号与样本信号声暴露级向量(包括声暴露级和有效时间长度)的标准化欧氏距离,结合变步长截取分析、半波包络双阈值触发和中心位置触发等方法,提高信号提取的效率和准确率;与传统的人工提取方法相比,该自动提取方法具有稳健、准确和高效的性能,可替代人工提取方法并广泛应用。     

夏季白令海声速剖面分布特征

利用中国第5次北极科学考察CTD数据,分析了白令海夏季声速剖面结构特征。对比Chen-Millero、Delgrosso、Wilson 3种声速计算方法,其中Chen-Millero方法计算的声速值居中。将白令海夏季声速剖面结构总结为5类。其中白令海盆区域,受次表层低声速水团影响,夏季声速从表层向下先减小后增大,双跃层结构明显,南北差异较大,主声跃层位于133~200 m,强度在0.38 S-1左右,季节跃层强度约为-0.77 S-1;海盆向陆架过渡区域,声速水平变化剧烈;白令海峡以南受不同性质海流的影响,西南部声速比东南部小、跃层强,强度分别为-2.4 S-1、-2.0 S-1;9月份陆架海区表层声速开始减小,从表层向下声速先减小后增大。     

威海湾南部水文和地质特征初步分析

本文根据两次在水雷营、牛鼻嘴、船坞进行３昼夜的潮汐和海流观测，及在水雷营岸北进行了１ａ的波浪监测和对威海湾南部近岸水域水深、地质调查资料的分析研究，结果如下：１．威海湾内外的潮汐类型属不规则半日潮，潮差平均为１．３５ｍ，潮流流速偏小，最大流速在牛鼻嘴附近海域为３７ｃｍ／ｓ（流向９４°），水雷营附近海域为１８ｃｍ／ｓ（流向７８°），船坞附近海域为１０ｃｍ／ｓ（流向２１０°）。２．牛鼻嘴、水雷营和杨家湾３处附近海域５０ａ一遇Ｈ１／１０波高分别为４．６ｍ，４．３ｍ和３．９ｍ，对应的周期均为Ｔ＝８．６ｓ。３．威海湾南部海底地形虽然坡度较陡，但变化趋势较平稳，近岸水域具有岩石浅滩，并有明暗礁石分布。基岩高度起伏比较大，最大相差３０ｍ左右。４．没有外部固定输沙源，局部海岸侵蚀后退系古老片麻岩，经风化侵蚀下来的物质其量甚微，对未来海港及航道不会构成大的威胁。     

基于分层EOF的深海声速剖面时变特征建模

针对目前局部海域小时间尺度声速场建模方法未顾及不同深度区间内声速变化规律的问题,本文根据实测深海声速剖面的统计特征,提出了声速剖面分层方法,并进一步基于经验正交函数（Empirical Orthogonal Function, EOF）提出了局部小时间尺度的声速剖面分层时变模型构建方法。利用南海实测全海深声速剖面数据,分析了分层EOF第一模态系数和等效平均声速的日变化特征,并比较了不同拟合模型的精度。最后,利用试验海区的温度和潮汐数据分析了声速剖面周期变化的影响因素。结果表明： ①声速剖面分层EOF第一模态系数及等效平均声速具有日周期变化特征,上层声速日周期变化特征不明显,中层声速日周期变化特征较明显,下层声速变化较小但仍具有日周期变化特征;②局部海域小时间尺度声速拟合应考虑长期变化项的影响;③试验海区声速剖面EOF第一模态系数变化与温度显著相关,提取的声速剖面时变特征与海区潮汐周期特征基本吻合。     

声速法判断溢油污染物的特征及动态研究

溢油不仅污染了海面,并伴随着水流的流动污染了海底沉淀.利用直接法和间接法同时测量溢油污染物的声速,通过声速平均差值判断溢油的位置及浸没深度,从而跟踪溢油的动态.根据外场试验总结得出溢油的特征及扩散情况:在海流和风流的作用下溢油不断扩散,随着溢油浓度的降低,声速降低,在相对窄的大陆架内溢油存留在10 m的水层内,并扩展到...