הבנת ה-Scope of Noise זיהום in Hydrographic Surveys

סקרים הידרוגרפיים של הנחתים הם יסוד לניווט בטוח, פיתוח תשתיות offshore, ניטור סביבתי, ומיפוי קרקעית הים המדעי.עם זאת, הכלים שהופכים את הסקרים האלה אפשריים - מנועי סייל, מהדהדים רבבים, נוודים נצפים בצד, נוהרים למחצה, פרופילים תת- ⁇ , ו-Doppler אקוסטיים הנוכחי פרופילים - חנק רעש אנתרוגני משמעותי לתוך הסביבה הימית זה יכול להרחיק לכת, במיוחד, פעולות הישרדות ימיות, במיוחד, אשר משפיעות, ותפקודים של חיי אורגניזמים חיוניים, ותפקודים, במיוחד, ותפקודים ימיים, במיוחד, כלומר, כלומר, כלומר, ותפקודים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיים ימיים, ותפקודים, ותפקודים, על ידי אורגניזמים חיים ימיים, ותפקודים, ותפקודים, על ידי אורגניזמים, במיוחד, במיוחד על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים, על ידי אורגניזמים, על ידי אורגניזמים, על ידי אורגניזמים, על ידי אורגניזמים חיוניים, על ידי אורגניזמים חיים ימיים, כלומר, ותפקודים,

האתגר אינו לחסל רעש לחלוטין – זה יהיה לא מעשי עבור פעולות סקר – אלא למזער את עוצמתו, משך הזמן ואת טביעת הרגל המרחבית. אסטרטגיה מקיפה משלבת שדרוגים טכנולוגיים, תכנון תפעולי, עמידה רגולטורית, ו ניטור בזמן אמת. מאמר זה מספק מדריך מפורט, סמכותי להפחית את זיהום הרעש במהלך סקרים הידרוגרפיים ימיים, ציור על המחקר האחרון, שיטות רגולציה, רגולציה, ומסגרות רגולטוריות.

מקורות רעש אנתרופוגני

רעש במהלך סקרים הידרוגרפיים מקורם ממקורות מרובים, כל אחד עם מגוון רחב של תדרים ומאפיינים של פרופיל:

  • (FLT:0) ומכשירי ההנעה והמכונות:FLT:1 מנועים, קטוויטציה של הדחף, ורעש הגנרטור מייצרים צליל נמוך (10–500 הרץ) שיכול לנוע מאות קילומטרים.אפילו כלי סקר קטנים יכולים לייצר רמות מעל 150 dB מחדש 1 μPa בשעה 1 מ'.
  • מערכות NLT:0 אנרנרטיביות של ®NERFLT:1ibamהדהד ופרופילים תת- ⁇ פולטים דופקים מ 12 kHz ל 200 kHz, עם רמות המקור לעתים קרובות מעל 220 dB re μPa 1 בשעה תדרים גבוהים יותר במהירות, ההשפעה המצטברת של pings חוזרים יכול לגרום לשינויים זמניים בשימוע.
  • ציוד עזר:0 (Auxiliaryציוד: FLT:1) מכווצים ממוצבים דינמיים, הכבלים ומערכות רכישת נתונים מוסיפים רעש ברמה נמוכה מתמשכת.
  • (FLT:0) אקדחים וניצני אוויר: לפעמים השתמש ב-FeloLT:1 (בקיצור:0) יותר ויותר, מקורות אימפולסיביים אלה מייצרים רעש פס רחב עד 250 dB והם בין הנזקים ביותר ליונקים ימיים.

השפעה אקוסטית על פי חוק הנחתים

חיות הנחתיות - במיוחד ציסטנים (לווינים, דולפינים, porpoises), pinnipeds (מטרות, אריות הים), ודגים - תלויות בקול לניווט, לתחזוקה, הימנעות טורף, הזדווגות, ו cohesion חברתית.

  • (FLT:0)Masking: FigFLT:1) Overlap of Survey noise with Biologically חשוב התדרים פוגע ביכולת לזהות שיחות, קליקים של שידור מחדש, וסימנים סביבתיים.
  • (FLT:0)התנהגותי הפרעה: 1FLT:1 הימנעות מאזורי סקר, דפוסי צלילה משתנים, הפסקת האכלה, ולהגדיל את רמות הורמון הלחץ.לדוגמה, מחקרים הראו כי לווייתנים מכווצים עשויים להפסיק במשך שעות לאחר החשיפה לנרב באמצע ההתנתקות.
  • (FLT:0) נזק פיזיולוגי: 1FLT רמות צליל גבוהות מאוד יכול לגרום לשינויי סף שמיעה זמניים או קבוע, ברומטרה, ואפילו פציעות פנימיות.
  • (FLT:0) אפקטים ברמת הדרגה: FLT:1 (ההפרעה החוזרת על עצמה) במהלך גידול קריטי או האכלה עונות יכול להפחית את ההצלחה וההישרדות.

המועצה הבינלאומית לחקר הים (ICES) והמינהל הלאומי לאוקיינוסים ואטמוספירה (NOAA) פרסמה הדרכה נרחבת על קריטריונים לחשיפה לרעש, אשר יש להודיע לכל תוכנית סקר.

תקנות והנחיות

זיהום רעש מינימלי הוא לא רק חובה אתית, אלא לעתים קרובות דרישה משפטית. כמה גופים בינלאומיים ולאומיים הקימו סף, פרוטוקולי הקטנת, ודיווח על התחייבויות לסקרים הידרוגרפיים.

סטנדרטים בינלאומיים

[ה]הארגון הימי הבינלאומי (IMO)FevolveLT:1 [ה] פיתח הנחיות מרצון לירידה ברעש תת-ימי ממשלוח מסחרי, אשר ניתן להתאים כלי סקר.בנוסף, FLT:2Agreement על השימור של Cetaceans קטן של הים הבלטי, צפון האוקיינוס האטלנטי, האירי והצפון (ASCOBANS)FLT:2ALT ו-FLT: 4, על מנת לשמר את מסגרת השימור של בעלי חיים קטנים (MMSC5) של חיות האזורית של מיג's (M.

עבור פעולות Sonar, המועצה הבינלאומית לחקר הים (ICES)BuildFLT:1 מפרסם "Guide for Assessing and Mitigating את ההשפעות של רעש תת-קרקעי ממחקר מדעי הנחתי" הכולל הליכי הערכת סיכונים בשלב הבא.

תקנות לאומיות ומקומיות

  • ארצות הברית: ⁇ FLT:1 [NOAA Fisheries] לאכוף את חוק הגנת הממאל הימי (MMPA) וחוק המינים המופרעים (ESA) חייבים לקבל אישורים מקריים (ITAs) או מכתבי אישור, ולהצמד לאזורים נוקשים של סתום קפדניים אם יונקים ימיים ניגשים במרחקים מוגדר.
  • האיחוד האירופי: ⁇ FLT:1 ; הוראת המסגרת של חיל הנחתים (MSFD) דורשת ממדינות החברות להשיג "מצב סביבתי טוב" עבור רעש תת-ימי.מדינות רבות (למשל, גרמניה, בריטניה, נורבגיה) יש תנאים נוספים הדורשים ניטור אקוסטי בזמן אמת, הגבלות עונתיות, והשימוש בטכניקות הזמינות ביותר.
  • (FLT:0 אוסטרליה וניו זילנד: 1FLT) לחוק השימור הסביבתי האוסטרלי ו- Biodiversity השימור (EPBC) שולט בפליטות רעש, וסוכנויות המדינה לעתים קרובות מטילות נטיות כגון הליכים קלים-start ואזורי הדרה.
  • (FLT:0)קנדה:EveFLT:1 (Giries) ו- Oceans Canada (DFO) נושאים הנחיות תחת חוק הדיג ומינים בחוק סיכונים, עם תשומת לב מיוחדת לבתי גידול קריטיים של לווייתן הימין הצפון-אטלנטי ולווייתן הניאגר הדרומי.

המפעילים צריכים לעסוק בגופים רגולטוריים רלוונטיים בשלב התכנון ולשלב את כל תנאי ההיתר לתוכנית ניהול הסביבה של הסקר (EMP).

אסטרטגיות מעשיות למינימום רעש זיהום

גישה מוצלחת של הקטנת משלבת בחירת ציוד, אמצעים תפעוליים, ו ניטור. להלן הן אסטרטגיות ניתנות פעולה מאורגנת על ידי קטגוריה.

עיצוב ומערכת ההנעה

הכלי עצמו הוא לעתים קרובות מקור הרעש הדומיננטי.התחל או בחירת כלי שיט עם תכונות של רעש יכול להשיג הפחתה משמעותית:

  • (FLT:0) מניעים מהירים: FLT:1 skew, גבוה מאוד, או דחף מדוקדק להפחית רעש קליטה.
  • חדרים (FLT:0) Acoustic Complexs:FLT:1 מנועים ניתן לחדור בחומרים מדגימים קול כדי להפחית את רעשי המבנה.
  • (FLT:0)Hybrid או הנעה חשמלית: bouph:1 ; כלי שיט היברידיים או היברידי דיזל-אלקטרי פועלים כמעט בשקט במהירויות נמוכות. "E-Surveyor" שיעור כלי שיט אוטונומיים מראה כי הנעה חשמלית יכולה להשיג רמות מקור מתחת 120 dB, שקט יותר מאשר שיגורים קונבנציונליים.
  • (FLT:0) רעש מערכתי מיקום: ההרחבה 1 (אם DP נדרש, השתמש בדחפורים zimuth עם עיצובים דלתיים ולהימנע מריצה מיותרת במהלך רכישת נתונים.

Sonar and Echo Sounder Selection

יצרני ציוד סקר מודרניים מציעים כעת גרסאות בעלות ערך נמוך הפוגות תקני דיוק תוך צמצום התפוקה האקוסית:

  • (FLT:0Select נמוך יותר רמות המקור כאשר ניתן:FreaLT:1 , מערכות רבבים רבים מאפשרים העברת כוח ואורך הדופק התואם. השתמש במינימום הנדרש עבור עומק המים נתון ומשקפות קרקעית הים.
  • (FLT:0) טכניקות מתקדמות של הדופק: קיד 1 (FLT:1 ), תכופים (FM) או אותות קודמו בשלב יכולים לשמור על יחס אות-לא-לא-מס עם כוח שיא נמוך יותר מאשר אותות הדופק הסטנדרטי.
  • (FLT:0) למערכות קידוד כפול: FLT:1 A High- ⁇ (למשל, 400 kHz) עבור מים רדודים ותדירות נמוכה יותר רק כאשר יש צורך להפחית את החשיפה הכוללת של הקול.
  • [ה]ב"ה]: "לא תברחו מן הגויים" (בראשית כ"ד, כ"ד) ו"אל תברחו" (במדבר כ"ד) ו"אל תברחו" (במדבר כ"ד).

תכנון תפעולי ושידול

תכנון זהיר יכול להפחית באופן דרמטי את הסיכוי להיתקל במינים רגישים ואת טביעת הרגל המצטברת של רעש:

  • (FLT:0) קיצור של תקופות רגישות ביולוגית: התחדשות:1) , Refrain מן הסקר במהלך calving, גידול או עונות הגירה באזורים הידועים לארח מינים מוגנים.
  • (FLT:0) הימנעות מטיפולים: FLT:1hil השתמש בנתונים היסטוריים, מודלים של חלוקת בתי גידול, ו ניטור אקוסטי פסיבי בזמן אמת כדי לזהות אזורים של צפיפות בעלי חיים גבוהה סקרים מחדש בהתאם.
  • (ב) [13] ⁇ :0) , פרוצדורות של סופט-סטארט (ramp-up): 1FLT:1 להגדיל את כוח הסוודר מעל 15-30 דקות כדי לאפשר לבעלי חיים להתרחק לפני החשיפה המלאה.
  • (FLT:0) קווי סקר מפופטיים: FLT:1 קו עיצוב ספאק ועקוב אחר הוראות למזער שטח מחוספס הכולל ולהימנע מזיוף של אותו אזור.

מידות: בועות בועות ומכשירי אטנטוורציה

עבור פעולות רועשות במיוחד, כגון תת- ⁇ profiling עם ניצוצות או אקדחים אוויריים, מחסומים פיזיים זמניים יכולים להפחית את ההתפשטות הקולית:

  • מערכות וילונות:0 (FLT:1ir) hoses אוויריים להציב סביב המקור הקול שחרור שחרור דחוס אוויר המהווה מחסום של בועות.הערפל משתבש על פני הענן הבועות רעש על ידי 10–20 dB בעמודה מים. עיצובים יעילים דורשים מיקום זהיר וזרימת אוויר מספקת.
  • (FLT:0) מערכות של דה-קופיות: ⁇ 1) ,Isolate את מקור הקול מן המים באמצעות מחסום נוקשה או גמיש (למשל, "קופרדמים" או "פאנלים מדהימים" (Sound-deading Panel) – לעתים רחוקות בשימוש בסקרי מים פתוחים אך החלים במכסים מוגבלים.

אינטגרציה אקוסטית (PAM)

ניטור בזמן אמת של ממאמל ימי ודגים קולוניזציה מאפשר הפחתה דינמית:

  • Deploy towed hydrophone s או הרשומים התחתון המוצבים על מנת לזהות מינים עד כמה קילומטרים משם.
  • השתמש באלגוריתמים לזיהוי אוטומטיים וסיווג (למשל, PAMGuard, נפטון) כדי להזהיר את שומרי המשמר.
  • כאשר חיה קולנית מזוהה בתוך אזור בטיחות מוגדר מראש, ליישם חסימה או ירידה ברמת המקור.
  • ניתוח לאחר ניתוח של נתונים PAM יכול לחדד אסטרטגיות מיגנציה בעתיד ולהפגין תאימות רגולטורית.

תוכנית המעקב של NOAA Passive Acoustic מציעה משאבים מפורטים על שיטות פריסה ופרוטוקולים ניתוח (ראו:0 ,NOAA Passive Acoustic MonitoringFLT:1)

שיטות אימון ותקנות הפעלה סטנדרטיות

גורמים אנושיים הם קריטיים, כל אנשי הצוות צריכים לקבל הכשרה הכוללת:

  • זיהוי מינים ימיים עשוי להיות נתקל (ויזואלי ואקוסטי).
  • הבנת סף חשיפה לרעש וקביעת קריטריונים.
  • פעולה נכונה של מצבי כלי שיט שקטים (למשל, עומס גנרטור מופחת, שיט ב "מהירות רכה").
  • תרגילים עבור פרוצדורות רגיעה והפסקת חירום.

מסמך כל פעולות הפחתתיות בקובץ דיגיטלי כדי לספק עדות לכך שעקביות במהלך ביקורת לאחר ניתוח.

תפקידה של הטכנולוגיה ב-Reducing Noise

טכנולוגיות מתפתחות מציעות את האפשרות להפחית באופן דרסטי את טביעת הרגל האקוסית של סקרים הידרוגרפיים ללא להקריב איכות נתונים.

פלטפורמות סקר נמוכות: AUVs, ASVs, ו-Gelders

כלי רכב תת-ימיים אוטונומיים (AUVs), כלי רכב משטח אוטונומיים (ASVs), וגליצרי האוקיינוס פועלים במהירויות נמוכות (1–4 kts) ומשתמשים בדחפורים חשמליים המייצרים רעש מינימלי.גודלם הקטן גם מפחית את ה- cavitation.לדוגמה, ה-FLT:0Slocum gliderFLT:1 מייצר רמות מקור מתחת ל-120 dB, מה שהופך אותו כמעט בלתי-סביר ל- 70 ימים ספורים לפני מספר ימים.

בשילוב עם רב-עוצמה נמוכה רבבאם או נוארים בצד, AUVs יכול לרכוש נתונים ברזולוציה גבוהה תוך שמירה על הוראות חשיפה רעש של גודל נמוך יותר מאשר כלי סקר קונבנציונלי.מכירים רבים שמן וגז כיום דורשים סקרים המבוססים על AUV למחקרי בסיס סביבתיים באזורים רגישים כגון הארקטי וקניון עמוק הים.

אינטליגנציה מלאכותית ואקונאוטיקה הסתגלות

אלגוריתמי למידת מכונות מאומנים לחזות פרמטרים של בנאר אופטימליים בזמן אמת על בסיס תנאים סביבתיים וגילוי פעילות ביולוגית:

  • (FLT:0) בקרת רמת המקור: FLT:1 המערכת מפחיתה באופן אוטומטי את הכוח כאשר ניתן עדיין למלא מטרות סקר (למשל, במים רדודים שבהם נדרשת פחות אנרגיה).
  • (ב) [15] בחירת תדירות מדרגה ראשונה: אם PAM מזהה מין מעורר קולות בתדרים החפיפים את הנדר, המערכת יכולה להשתנות לתדירות לא מעצימה או לעצור.
  • (FLT:0) אופטימיזציה של רווט: AIFLT:1 יכול לשלב תחזיות של חלוקת בעלי חיים ממודלים ים אוקיאנוסים כדי להציע מסלולי סקר שנמנעים מנקודות חמות בעלות גבוהה.

למערכות חכמות אלה להפחית את ההסתמכות על שומרי ראש אנושיים ומאפשרות להפחתה של 24/7 של הסתגלות (מאמר שפורסם לאחרונה ב- Frontiers במדעי הנחתים הראה ירידה של 40% בחשיפה מצטברת של קול כאשר אלגוריתמים מתאימים שימשו בהשוואה לפעולות סקרי כוח קבועות (FLT:0Frontiers במדע הנחתי - התאמת Sonar ManagementFLT:1)

מחקרים: ניכוי רעש מוצלח

סקר הים הבלטי מול בועות מסך

בשנת 2022, מכון מחקר שמנהל סקר רב-מפלס בפלט מפלט בים הבלטי הוציא בועה מעגלית סביב ה- Sonar של ספינת המחקר, בזמן אמת PAM הראה כי פעילות הסימון porpoise נותרה ברמות הבסיס בתוך 2 ק"מ של מסלול הסקר, בהשוואה להפחתה של 75% במהלך סקר קודם ללא איכות הנתונים לא הושפעה מעודף של 25,000 יורו.

סקר UXO מבוסס UXO

מפתח רוח offshore גדול צריך לזהות אודאנס לא נחקר (UXO) באזור חווה רוח חופף בית גידול נמל porpoise במקום מערכת מבודדת-בודדת-לידי צד-הצד על כלי מאויש, הם לפרוס 2 HUGIN AUVs עם מחסנים גבוהים יותר מאשר אספקת נתונים קונבנציונאלי, אבל ה-UV מופעל 24 שעות ביממה עבור 10 ימים שלמים של רעש היה נמדד כדי להיות סקר , אך לא היה גבוה יותר מ- pvgce, אבל לא היה בדיקות זמן רגיל, אבל לא היה גבוה יותר מאשר בדיקות קונבנציונאלי, אבל לא היה קונבנציונאלי, אבל לא היה בדיקות חסכוני יותר מאשר בדיקות קונבנציונאלי, אבל לא היה בדיקות וידאו, אבל לא היה גבוה יותר מאשר קונבנציונאלי, אבל לא היה בדיקות חסכוני יותר מאשר בדיקות חסכוני יותר מאשר בדיקות pvr, אבל חסכוני יותר מאשר בדיקות זמן קונבנציונאלי, אבל חסכוני יותר מאשר בדיקות וידאו, אבל חסכוני יותר מאשר בדיקות וידאו, 000.

מסקנה: Balancing Survey Accuracy and Environmental Stewardship

סקרים הידרוגרפיים ימיים ימשיכו להיות נחוצים לניווט בטוח, פיתוח אנרגיה מתחדשת ומדעי האקלים.עם זאת, התעשייה הגיעה לנקודת מפנה שבה ניתן לאסוף נתונים איכותיים ללא גרימת נזק בלתי מתקבל על הדעת לחיים ימיים.על ידי אימוץ כלי שיט שקטים יותר ונרים, שילוב ניטור אקוסטי בזמן אמת-זמן-זמן-זמן-זמן-זמן-זמן-זמן-תרגול של חידושים טכנולוגיים כמו AUVs והתאמה אקוסטית, והנחיות רגולטוריות קפדניות לאחר רגולציה, סקרים, יכול להפחית את הזיהום ב- 90%- 10-B.

המפתח הוא להטמיע הפחתה של רעש בכל שלב של מחזור החיים של הסקר: תכנון, רכש, תפעול וניתוח לאחר ניתוח לאחר-ביטוחי. עלויות יישום הן לעתים קרובות צנועות בהשוואה לסיכון של רגולציה לא ציות, עיכובים בפרויקט, וגיבוי ציבורי. כמו גופים בינלאומיים כגון IMO ו- ICES ממשיכים להדק מטרות רעש תת-ימיות, אימוץ של שיטות עבודה אלה יסקרו כמנהיגים סביבתיים.

בסופו של דבר, המטרה אינה אפס רעש, אלא FLT:0 רעשים בלתי אחראיים 1:1 - פלט אקוסטי שאינו חזק יותר מהנדרש, כבר לא מצריך, מוגבל לזמנים ומקומות שבהם ההשפעה שלו היא מינימלית.עקרון זה, בשילוב עם שיפור מתמשך בטכנולוגיה ובפרקטיקה המבצעית, יבטיח כי סקרים הידרוגרפיים יכולים להתקיים עם מערכות אקולוגיות ימיות בריאות לדורות הבאים.