Технология учёта численности рыб в садках рыбоводческих хозяйств с использованием гидроакустических и программных средств

Цель работы: совершенствование методов учёта численности рыб в выростных садках и водоёмах рыбоводческих хозяйств с использованием гидроакустических средств и информационных технологий. Используемые методы: решение задачи бесконтактного (неинвазивного) определения численности рыб в выростных садках с использованием гидроакустического эхоинтеграционного метода. Исследование отражательных свойств рыб с использованием калиброванного научного эхолота с расщеплённым лучом. Проведение измерений с различным количеством рыб в садке. Выявление и анализ факторов, влияющих на точность эхоинтеграционной оценки численности рыб в садке.

Новизна: элементами новизны являются использование научного эхолота с вертикально-ориентированной антенной и расщеплённым лучом для оценки численности рыб в садках, алгоритм расчёта численности рыб в садках эхоинтеграционным методом, результаты исследования отражательных свойств амурского сазана, а также выявленные оптимальные условия проведения измерений, позволяющие производить гидроакустические оценки численности с максимальной точностью.

Результаты: получены зависимости сил цели от линейного размера одного из объектов садкового выращивания — амурского сазана. Разработана алгоритмическая схема расчёта численности рыб в садках гидроакустическим эхоинтеграционным методом. Проведены эксперименты с различным количеством рыб в садке. Установлено, что основными факторами, влияющими на точность оценки численности, являются плотность и суточное распределение рыб. Измерения в тёмное время суток и при концентрациях выше пороговой (50 шт./м²) позволяют существенно сблизить расчётную и истинную численности рыб в садке и уменьшить вариабельность оценки плотности.

Практическая значимость: решение задачи дистанционного измерения численности рыб в выростных садках позволит фермерам оптимизировать потребности в кормах, что, в свою очередь, обеспечит быстрый рост рыбы, не перекармливая её и не загрязняя водоём.

1. Кузнецов М. Ю., Убарчук И. А., Поляничко В. И., Сыроваткин Е. В. 2021 а. Программный комплекс для визуализации, многовидовой обработки и хранения данных гидроакустических ресурсных съёмок // Труды ВНИРО. Т. 183. С. 174–190.

2. Кузнецов М.Ю., Поляничко В.И., Сыроваткин Е.В., Убарчук И.А. 2021 б. Исследование акустической силы цели японской скумбрии в северо-западной части Тихого океана in situ // Труды ВНИРО. Т. 184. С. 73–86.

3. Юданов К. И., Калихман И. Л., Теслер В. Д. 1984. Руководство по проведению гидроакустических съёмок. М.: Изд-во ВНИРО. 124 с.

4. Conti S. G., Demer D. A., Soule M. A., Conti J . H .E. 2005. An improved multiple-frequency method for measuring in situ target strengths // ICES J. of Marine Science. V. 62. P. 1636–1646.

5. Conti S. G., Roux P., Fauvel C., Maurer B. D., Demer D. A. 2006. Acoustical monitoring of fish density, behavior, and growth rate in a tank // Aquaculture. V. 251(2). P. 314–323.

6. Daoliang L., Yinfeng H., Yanqing D. 2020. Nonintrusive methods for biomass estimation in aquaculture with emphasis on fish: a review // Reviews in Aquaculture. V. 12. P. 1390–1411.

7. Demer D.A., Berger L., Bernasconi M., Bethke E., Boswell K., Chu D., Domokos R., et al. 2015. Calibration of acoustic instruments. ICES Cooperative Research Report. No. 326. 133 p.

8. Jorgensen R. 2003. The effects of swimbladder size, condition and gonads on the acoustic target strength of mature capelin // ICES J. of Marine Science. V. 60. P. 1056–1062.

9. Kaliba A. R., Osew e K. O., Senkondo E. M., Mnembuka B. V., Quagrainie K. K. 2006. Economic analysis of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) production in Tanzania //journal of the World Aquaculture Society. V. 37(4). P. 464–473.

10. MacLennan D.N., Fernandes P. G., Dalen J. 2002. A consistent approach to definitions and symbols in fisheries acoustics // ICES Journal of Marine Science. V. 59. P. 365–369.

11. McQuinn I.H., Reid D., Berger L., Diner N., Heatley D., Higginbottom I., Andersen L. N., Langeland O., Lapierre J. P. 2005. Description of the ICES HAC Standard Data Exchange Format, Version 1.60 // ICES Cooperative Research Report. No. 278. 86 p.

12. Ona E. 1990. Physiological factors causing natural variations in acoustic target strength of fish //j. Marine Biological Association of the United Kingdom. V. 70. P. 107–127.

13. Ona E. 1999. Methodology for Target Strength Measurements. ICES Cooperative Research Report. № 235. 65 p.

14. Ricker W. E. 1973. Linear Regressions in Fishery Research //journal of the Fisheries Research Board of Canada. V. 30(3). P. 409–434.

15. Simmonds E. J., MacLennan D.N. 2005. Fisheries acoustics: theory and practice. Oxford, UK: Blackwell Science published. 437 p.