Logo-banner

Hvordan øke målenøyaktigheten av stimstørrelse med sonar

Sindre N. Vatnehol disputerer fredag 2. september 2016 for ph.d.-graden ved Universitet i Bergen med avhandlingen: ”Increasing the biomass estimation accuracy of a single fish school using a cylindrical multi-beam fishery sonar”.

Multistråle-sonar er et viktig redskap for fiskerne ved leting etter pelagiske fiskestimer som makrell, sild og lodde. En moderne sonar sender et lydsignal i en lydvifte rundt hele fartøyet for deretter å måle ekkoet fra dette volumet. Dersom der er fiskestimer i området blir posisjonen og styrken av ekkoet visualisert på en dataskjerm.

Når en stim er synlig på skjermen går fiskeren over fra søkemodus til en inspeksjonsmodus. Her blir stimens størrelse og oppførsel nøye vurdert før skipperen bestemmer om den er passelig for fangsting eller ikke. I fremtiden ønsker man en automatisert måling av stimens art, middelvekt av fisken og stimstørrelse før nota eventuelt settes.

Forenklet sett er det behov for å estimere to parametere, stimvolum og stimtetthet. Volumet blir beregnet ved å måle tverrsnittsarealene av stimen, både horisontalt og vertikalt. Dette arealet må videre korrigeres datamaskinelt for ”akustisk smøring” av stimen, fordi stimens volum på dataskjermen er betydelig større enn den er i virkeligheten. Tetthetsestimatet blir beregnet fra ekkostyrken til stimen, og dersom denne verdien skal være riktig, må sonaren kalibreres.

I tillegg er styrken på stimekkoet sterkest når en observerer vandrende stimer fra siden. Dette fordi fiskens ekko er retningsbestemt på de lydfrekvensene som sonaren bruker. Ved å sirkle rundt stimen flere ganger, slik som fiskeren gjør i en fangstsituasjon, har Vatnehol vist at de sterkeste ekkoene er best å bruke for å konvertere stimekkoene til reell fisketetthet.

Denne forskningen er en del av CRISP senteret for forskningsbasert innovasjon. Senteret er finansiert av Norges Forskningsråd, Havforskningsinstituttet og leverandørindustrien fram til utgangen av 2019. Alt fra deteksjon av stimer, måling av art og fiskestørrelse, fangstprosessen, og videreforedlingen av fisken blir evaluert i dette senteret. Sluttproduktet er at næringen skal ha tilgang til bedre informasjon og bedre teknologi slik at høstingen av fiskeressursene blir mer bærekraftig og mer miljøvennlig enn i dag.

I sitt doktorgradsarbeid har Sindre Vatnehol undersøkt de viktigste elementene som skal til for å øke målenøyaktigheten av stimstørrelse med sonar. Største delen av doktorgradarbeidet var å tilrettelegge sonaren for kvantitativ måling. Dette innebefatter kalibreringsprotokoller, kalibreringsrigger, og en egen algoritme for å spore kalibreringskulen inne i sonarens observasjonsvolum. I den andre delen er det undersøkt gjennom simuleringer hvordan en kan korrigere volumberegningen for den akustiske smøringen av stimen, og derved komme fram til et korrekt stimvolum. Dette er noen, men viktige, deler som i fremtiden kan bidra til en mer nøyaktig måling av stimstørrelse med fiskerisonar. Ved senteret blir det gjennomført praktiske forsøk med sammenligninger av målt stimstørrelse og reell fangst på flere fiskeslag for å validere måleprosedyrene.

Personalia: 

Sindre Vatnehol ble født i 1986 og er fra Ålesund. Han studerte fysikk ved Universitetet i Bergen hvor han fullførte mastergraden i 2012. Fra 2012 til 2016 jobbet han som stipendiat ved Havforskningsinstituttet i Bergen. Egil Ona har vært veileder for doktorgradsprosjektet.