Split-beam sonar observations of targets as an aid in the interpretation of anomalies encountered while monitoring migrating adult salmon in rivers

Détection de cibles par un sondeur à faisceau partagé, comme aide à l'interprétation des anomalies, rencontrées lors du suivi de la migration en rivière de saumons adultes

¹ Pacific Biological Station, Department of Fisheries and Oceans, 3190 Hammond Bay Road, Nanaimo, BC V9T 6N7, Canada
² Cultus Lake Research Laboratory, Department of Fisheries and Oceans, 4222 Columbia Valley Highway, Cultus Lake, BC V2R 5B6, Canada
³ Pacific Salmon Commission, 600-1155 Robson Street, Vancouver, BC V6E 1B5, Canada

Corresponding author: CronkiteG@pac.dfo-mpo.gc.ca

Received: 10 April 2003
Accepted: 8 October 2003

Abstract

The experiments described in this paper relate known target configurations under controlled conditions to acoustic characteristics of multiple moving fish. We wanted to further our understanding of the interactions between targets and the effects these interactions have on the measurement of the number of salmon migrating in rivers. Multiple targets in various configurations were passed through a horizontally oriented 4° × 10° beam from a split-beam echo sounder. The effects on measurements of target strength, detection probability and target location in the beam are presented. The observed target strength was not dependent on target velocity. There was a reduction in target detection due to the single-target selection criteria implemented by the hydroacoustic system. We mimicked the conditions in a river where a close range fish target may modify the beam geometry allowing detection of previously undetected targets. We demonstrated some of the effects resulting from moving targets into radial alignment and we demonstrated shadowing conditions that can cause extinction of target echoes.

Résumé

Les expériences, rapportées ici, décrivent des configurations de cibles connues, en conditions contrôlées du point de vue des caractéristiques acoustiques de plusieurs poissons en mouvement. Nous voulons approfondir nos connaissances sur les interactions entre cibles et les effets que ces interactions ont sur les mesures de comptage en rivière de saumons en migration. Des cibles multiples, de diverses configurations, sont passées dans le faisceau (4° × 10°) d'un sondeur à faisceau partagé émettant horizontalement. Les effets sur les mesures de l'indice de réflexion, de la probabilité de détection et de la localisation de la cible dans le faisceau, ainsi que l'évolution de ces paramètres dans l'espace et le temps sont présentés. L'indice de réflexion observé dépend de la vitesse de la cible. Une diminution de la détection des cibles est observée, due aux critères de sélection de cible unique, implantés dans le système hydro-acoustique. Nous simulons les conditions en rivière, où une cible dans le champ proche pourrait modifier la géométrie du faisceau, permettant la détection de cibles non détectées antérieurement. Nous démontrons ainsi quelques effets, résultant de cibles en mouvement dans un alignement radial, ainsi que des conditions d'ombre, pouvant causer l'extinction des échos des cibles.