Observations of controlled moving targets with split-beam sonar and implications for detection of migrating adult salmon in rivers

Observations de cibles contrôlées mobiles avec un sondeur à faisceau scindé et implications pour la détection en rivière de saumons migrateurs adultes

¹ Pacific Biological Station, Department of Fisheries and Ocean, 3190 Hammond Bay Road, Nanaimo, BC V9T 6N7, Canada
² Cultus Lake Salmon Research Laboratory, Department of Fisheries and Oceans, 4222 Columbia Valley Highway, Cultus Lake, BC V2R 5B6, Canada

Received: 23 July 2001
Accepted: 26 November 2001

Abstract

When measuring the flux of migrating salmon in rivers there are often multiple fish in the beam simultaneously. To obtain accurate measurements of flux, an understanding of the effects of multiple targets is required. Multiple targets in various configurations were passed through a horizontally-oriented 4° × 10° beam from a split-beam echo sounder. The effects on target strength, detection probability, spatial and temporal patterns of echoes, and measurement of target position are presented. When multiple targets were in the beam at the same range, the target strength was positively biased, whereas, when they were in-line at different ranges, the target strength and detection probability were negatively biased for the shadowed targets. Targets at the same range, but separated in the vertical or horizontal direction, produced characteristic patterns in the X vs. ping and Y vs. X plots. Similar patterns were found in routine observations of migrating salmon, allowing the identification of some multiple-target events. Identification of these events can aid in the correct interpretation of migrating fish data for flux measurement.

Résumé

Lorsque lon mesure le flux de saumons migrateurs en rivière, il y a souvent de nombreux poissons détectés simultanément par le sondeur. Afin dobtenir des mesures plus précises du flux, il est nécessaire de comprendre leffet de cibles multiples. Des cibles multiples, sous diverses configurations, ont été placées dans le faisceau dun sondeur à faisceau scindé, transducteur 4° × 10°, orienté horizontalement. Les effets sur lindice de réflexion, la probabilité de détection, le type de dispersion des échos dans lespace et dans le temps, et la mesure de la position de la cible sont présentés. Lorsque des cibles multiples apparaissent dans le sondeur à une même portée (distance), lindice de réflexion est biaisé positivement; si elles sont alignées à différentes portées, lindice de réflexion et la probabilité de détection sont biaisés négativement pour les cibles cachées. Des cibles à la même portée, mais séparées dans la direction verticale ou horizontale, produisent des dispersions caractéristiques des échos dans les projections des X par rapport au signal, et des Y par rapport aux X. Des schémas identiques de dispersion des échos ont été trouvés lors dobservations de routine chez le saumon en migration, permettant lidentification de cibles multiples. Lidentification de ces cibles peut aider à linterprétation exacte du nombre de poissons migrateurs pour des mesures de flux migratoire.