Til innholdet

Datafangst-, beregnings- og grafisk presentasjonsverktøy for størrelsesmåling av fisk med bredbåndsekkolodd (DABGRAF)

Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Bakgrunnen for DABGRAF prosjektet var at Havforskningsinstituttet og Simrad nettopp hadde utført prosjektet WESTZOO (Exploiting new Wideband Echo Sounder technology for ZOOplankton characterization, sizing and abundance estimation) finansiert av Norges forskningsråd, for utvikling og utprøving av bredbåndsekkolodd for måling av dyreplankton og fisk. En hadde allerede sett i WESTZOO-prosjektet at ekkoloddet hadde et stort potensiale på oppløsning av fiskeregistreringer og stimer på grunn av nye signalbehandlingsmetoder, såkalt pulskompresjon eller “matched filters”-metoder. Med et moderne splittstråle ekkolodd, som direkte kan måle ekkostyrken til enkeltmål når ekkoloddet er kalibrert, kunne en nå i tillegg løse opp registreringer og måle frekvensrespons til målet innenfor ytelsen av systemet i frekvensdomenet.

Dette prosjektet skulle undersøke om det var mulig å oppløse stimer av pelagisk fisk  fra et ringnotfartøy når det sirkler i en viss avstand fra stimen, men uten å gå over den.

Hvis dette var mulig, kunne en hente ut enkelfisk-ekko i kanten av stimen, for vurdering av fiskestørrelse?

Videre, siden denne informasjonen må hentes ut nesten i sanntid, for eksempel med noen sekunders forsinkelse, er det mulig å hente ut dataene fra ekkoloddet i nær sann tid, utføre beregninger, og vise resultatene på en skjerm i form av en størrelsesfordeling?

Ønsket fra ringnotfiskerne i styringsgruppen var å hente ut størrelsesinformasjon før kasting, og helst med måling fra siden, slik at fartøyet ikke må passere stimen med vertikale ekkolodd før kasting.

Prosjektet passet veldig godt inn i formålet for CRISP-programmet, der en av arbeidspakkene skulle utvikle utstyr for analyser av stimer med sonar for å innhente før-fangst (pre-catch)-informasjon.

Prosjektet startet opp med prototypeversjoner av bredbåndsekkoloddet Simrad EK80 med utprøving av metoden med standard splittstråle svingere med 7 graders åpningsvinkel. En innså imidlertid allerede på de første to utprøvingstoktene at en måtte utvikle en svinger med høyere oppløsning, ned imot 2,5 grader for å makte å løse opp sildestimer på 80–100 meters avstand. Dette er hovedsakelig bestemt av tettheten i stimene.

Utviklingen av selve regnemetoden og programvare for visning og størrelsesmåling kunne likevel gå parallelt, mens man ventet på at den nye svingeren og på at EK80-ekkoloddet skulle bli ferdigstilt. Nye, robuste metoder for kalibrering av bredbåndekkolodd ble også utviklet parallelt i denne ventetiden. Nye dataopptak med ny svinger fastmontert på senkekjølen på forskningsskipet G. O. Sars viste at oppløsningsgraden nå var tilfredsstillende, men at det ville være en stor fordel å kunne tilte denne opp og ned i vertikalplanet for å treffe stimen skikkelig. Ny, motorisert svinger ble installert for de siste to utprøvingstoktene med godt resultat. Programvare for visning og størrelsesmåling av fisken var nå ferdig fra CMR og viser rimelig nøyaktig beregning av stor, 35 cm makrell og for voksen sild over 30 cm. Systemet er nå klart for valideringsmålinger imot fisk av ulik størrelse. For å kunne montere svingeren på fiskefartøy må en modifisere innfestingen, og konstruere en ny tiltenhet for denne. Alternativt, men dyrere, må svingeren rekonstrueres slik at strålen elektronisk kan vrides nedover til ca. -20 grader. Begge løsninger blir nå vurdert sammen med industripartner.

Nytteverdi og anvendelsespotensiale er fremdeles stort for pelagisk flåte, særlig i år der det er stor forskjell mellom fiskestørrelse i stimer på samme fangstfelt. Dette skjer ikke hvert år, men særlig når nye, sterke årsklasse blir rekruttert inn i selve fisket, både for makrell og sild.
Prosjektresultatene er svært nyttige for fremtidens fiskerier. Hvis fiskerne blir satt i stand til å vurdere artssammensetning og størrelse før de setter bruk i havet vil det både kunne bidra til å optimalisere verdien av tilgjengelige kvoter og samtidig unngå uønsket fangstregulering/slipping.
Nytt bredbåndsekkolodd er utviklet ved Simrad/Kongsberg og utprøvd i Norges forskningsråds prosjekt WESTZOO (Exploiting new Wideband Echo Sounder technology for ZOOplankton characterization, sizing and abundance estimation). Basert på ny signalprosesserings-metodikk vil ekkoloddet gi langt høyere oppløsning av enkeltfisk i stimer enn tradisjonelle ekkolodd, og gi mer informasjon i frekvensspekteret som kan benyttes til mer presis størrelsesmåling. Dette er svært aktuelt i CRISP (Centre for Research-based Innovation in Sustainable fish capture and Processing technology)-programmet der størrelsesmåling er en hovedmålsetning for en av arbeidspakkene, både på fisken før kasting, og rett etter kasting inne i nota, før trenging. Fisken skal nå måles i horisontalmodus, dvs. fra siden, og dette kompliserer målingen litt i forhold til måling fra ryggsiden, slik som normalt med ekkolodd.
 
CRISP-prosjektet tar ikke høyde for utvilkling av dataverktøy for rask visning av resultatene (nær sanntid), og til dette trengs det tilleggsfinansiering. Prosjektet blir en videreutvikling av LSSS (etterprosesseringsystem for forskere), SEAT (multifrekvens arts-identifisering av stimer for fiskere), men skal nå arbeide imot enkeltfisk med samtidig målfølging av mange fisk i utkanten av stimen.
 
Prosjektet vil ha god forankring i FHF sin handlingsplan for et mer bærekraftig fiske, med mindre skade på ressursene fra selve fisket. (forhindre slipping etc.). Prosjektet vil først forsøke å størrelsesmåle fisk for pelagisk sektor, på kort avstand til fisken. Senere kan det bli aktuelt å utvide prosjektet til bunnfisk og for ekkolodd med lengre rekkevidde. Metoden har i dag praktisk rekkevidde på 200–300 m.

Prosjektet har god forankring i Havforskningsinstituttets forskningsstrategi for nøyaktig akustisk mengdemåling av fiskeressurser.
Å utvikle databehandlingsverktøy for bearbeiding og visning av bredbånds-ekkolodd data.

Delmål
1. Å kunne foreta rask lesing / visning av bredbåndsdata.
2. Å videreutvikle målfølgingsprogramvare.
3. Å beregne fiskestørrelse, med spredningsmål.
4: Å beregne volumtetthet av fisk i enkeltstråle.

• Mer nøyaktig beregning av fiskestørrelse før kasting kan få stor betydning for fangstens salgspris.
• Skadelig slipping vil forhindres.
• Ressursene vil bevares.
• Ressursbruk i forhold til potensiell nytte er stor hvis en lykkes med målsetningen.

Data fra det avsluttetede prosjektet, WESTZOO, brukes til lesing og beregning av målfølgingsrutiner (vertikale ekkolodd-data).

Dataopptak fra horisontale fiskeregistreringer utføres i merd i Austevoll og i felt med TS-sonde (nedsenkbar svinger).
 
Havforskningsinstituttet er ansvarlig for innsamlede data og innsamling av nye data, og for spesifikasjon av programvare (deler av software utviklet i MatLab).
 
Christian Michelsen Research (CMR) er ansvarlig for koding og utvikling av nær sanntids software, og beregning av fiskestørrelse. (diagrammer med middelstørrelse og spredning).
 
Dataopptak for system-læring imot bestemte størrelser av fisk og fiskeslag utføres i 2013 i Austevoll, og i felt i 2012 og 2013, fra sidemontert svinger, med forskningsfartøyet G. O. Sars.
Resultater formidles gjennom internasjonale vitenskapelige publikasjoner, foredrag og innlegg i media. Det etableres også egen nettside.
keyboard_arrow_up