36
1 23 May 2017 Baltic Information on the Acoustic Soundscape Peter Sigray

underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

123 May 2017

Baltic Information on the Acoustic Soundscape

Peter Sigray

Page 2: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

223 May 2017

Page 4: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

523 May 2017

Project location: Baltic Sea Coordinator: Sweden, StockholmTime-period: 1 September 2012 – 31 August 2016Co-ordinator: Swedish Defence Research Agency (FOI)AB:s Denmark, Germany, Poland, Estonia, Lithuania and

FinlandMain activities: Deploy 40 sensors during 2014 in the Baltic Sea to

establish the baseline of the soundModellingof

Sound

Modelling

Modelling of the Baltic Sea

Page 5: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

623 May 2017

Standard for Sensors

• The BIAS standards cover from purchasing of sensors to transfer of data to the model.

• Will the standards solve all your problems – NO!

The rationale for the BIAS standards:

• To achieve comparable results

• To achieve reliable results

Page 6: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

723 May 2017

BIAS Standards

1. Introduction2. Scope3. Background Information4. Parameters of Underwater Sound5. Standards

1. Standards on hardware specifications2. Standards on handling of sensors3. Standards on rig design4. Standards on deployment5. Standards on handling of sensors

6. References7. Tick and check lists8. Manuals9. Protocols

Page 7: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

823 May 2017

4

i.Equivalentsoundlevel..................................................................................................................................................29j.Peaksoundpressurelevel...........................................................................................................................................29k.Peak-peaksoundpressurelevel..............................................................................................................................29l.SoundExposureLevel...................................................................................................................................................29m.CumulativeSoundExposureLevel........................................................................................................................29n.Signalduration...............................................................................................................................................................29o.Bandwidth........................................................................................................................................................................30p.TimeBandwidthProduct...........................................................................................................................................30

E.Standards......................................................................................................................31

I.Standardsonhardwarespecifications.................................................................................................................31a.Hydrophone.....................................................................................................................................................................31b.Amplifiers..........................................................................................................................................................................31c.Filterunit...........................................................................................................................................................................31d.A/Dconverter.................................................................................................................................................................32e.Recordingunit................................................................................................................................................................32

II.Standardsonhandlingsensors.............................................................................................................................33a.Generalitems..................................................................................................................................................................33b.Afterpurchase................................................................................................................................................................33c.Beforedeployment........................................................................................................................................................33d.Transport..........................................................................................................................................................................34e.Atdeployment.................................................................................................................................................................34f.Afterretrieval...................................................................................................................................................................34g.Re-deployment................................................................................................................................................................34h.Whenopen........................................................................................................................................................................35i.Generalremarks..............................................................................................................................................................35

III.Standardsonrigdesign...........................................................................................................................................35IV.Standardsondeployment.......................................................................................................................................38V.Standardsonhandlingdata.....................................................................................................................................38

a.Atseaorintheoffice...................................................................................................................................................38b.Long-termstorage........................................................................................................................................................39

F.References....................................................................................................................39

a.Citedreferences..............................................................................................................................................................39b.Furtherreadings............................................................................................................................................................40c.RelevantISOstandards...............................................................................................................................................40

G.AppendixA:Tick-andcheck-lists..................................................................................42

I.Handlingofsensors......................................................................................................................................................42a.Oninitialreceipt............................................................................................................................................................42b.Afterreparation.............................................................................................................................................................42c.Beforedeployment........................................................................................................................................................42d.Transport..........................................................................................................................................................................43e.Atdeployment.................................................................................................................................................................43f.Atretrieval........................................................................................................................................................................43g.Re-deploymentatsea..................................................................................................................................................44h.Whenopen........................................................................................................................................................................44

II.Handlingofdata...........................................................................................................................................................46

Page 8: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

923 May 2017

Content

5

a.Atseaorintheoffice...................................................................................................................................................46b.Longtermstorage.........................................................................................................................................................46

III.BIASChecklistsforhydrophoneloggerunitsfordeployment...............................................................47a.Preparationofthehydrophoneloggerunitsfordeployment,programmingandassembly.......47b.Preparationofthehydrophoneloggerunitsfordeployment,inthefield............................................48

H.AppendixB:Manuals....................................................................................................51

I.DSGDeploymentManual...........................................................................................................................................51a.Programming..................................................................................................................................................................51

II.SM2MDeploymentManual.....................................................................................................................................54a.Programming..................................................................................................................................................................54b.Loadingtheset-file.......................................................................................................................................................55c.Preparation......................................................................................................................................................................55d.Beforeclosingthelogger:..........................................................................................................................................56e.Afterclosingthelogger...............................................................................................................................................56

III.SonardyneReleaser(LRT)Manual....................................................................................................................57a.Beforedeployment........................................................................................................................................................57b.ProgrammingtheReleaser.......................................................................................................................................58c.Connectingthebatteryintothereleaser.............................................................................................................58

I.AppendixC:Protocols....................................................................................................59

I.BIASDeploymentprotocol........................................................................................................................................59II.BIASMonitoringstationdatasheet......................................................................................................................61III.BIASSensors,Inventoryprotocol.......................................................................................................................63IV.BIASdatastorageinstructions.............................................................................................................................64V.BIASSurveyfailurereport.......................................................................................................................................69

10

carefullyconsidered.Whenmanagingsoundtheseevents,entitiesandpropertieshavetobe

documented.

Figure1Spectrallevelsofsoundinthedeepoceanincludingbothnaturalandanthropogenicsources.ThegraphisadaptedfromtheWenzcurves(Poikonen,&Madekivi,2010,Wenz,1962).ItfurthermoreshowstherangeofhearingthresholdsforanimalsoftheBalticSea.

Page 9: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1023 May 2017

The Manuals in the BIAS Standards

Page 10: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1123 May 2017

Standardized rigs and deployment procedures

Page 11: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1223 May 2017

The trawl protected rig used by Poland

Page 12: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1323 May 2017

Some of the Challenges not Covered by the Standards

Indication that rig moves when depthless than 25 m

The loop at the lower part ofthe SMS2 has grades and weardown the rope

Page 13: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1423 May 2017

Development and test of reference code for signal analysis

Page 14: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1523 May 2017

Pre-processing of data

• Standard header for meta data (information used by modellers in BIAS

• Transfer of correct meta-data from different sources by hand – The data is stored in different sources and has

resulted in errors when transferred to header

• To prepare data for modelling took time due to errors in meta-data handling

• Dealing with unwanted sound (knirks and bongs) delete or keep? Removal using non home made algorithms?

Page 15: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1623 May 2017

Sensitivity, gains and SPL

• The ring test showed that an unambigiouscalculation of SPL is difficult to acheive. BIAS agreed to accept +/- 1dB difference (How will thisbe dealt with in an ISO-standard?). Should a international test set be developed and released?

• Simple algorithms were implemented to quantifydata gaps and saturation events

• The data has to be sanity checked using the general algorithms

Page 16: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1723 May 2017

Algorithms used in BIAS• Data coverage test in % of full coverage• Check of file-lengths if consistent• DSG – comparison of recovered and raw files• Check inf and NaN:s appears in all files (remove

files)• Test of spike (spike removal)• Check of spectrum• Extract 63, 125, 2000 Hz and Broadband 10-10000

Hz• 1s-spectrum calculated then 20s-averages

Page 17: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1823 May 2017

Data Storage and Reduction

• 20 s averages is calculated and shared amongthe beneficiaries

• The 63, 125 and 2000 Hz 1/3-octave bands areestablished

• Is there other entities that should be includedin the standards.

• Necessary to reduce due to large data sets

• Data storing and sharing requires space and a storage strategy related to standards

Page 18: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

1923 May 2017

Quality Assessment

• Protocols were developed back-to-back to the standards

– BIAS Monitoring station datasheet

– BIAS Sensors, Inventory protocol

– BIAS data storage instructions

– BIAS Survey failure report

Page 19: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2023 May 2017

Data Storing and Sharing

A data-sharing design was developed as well as a data-storing platform

Switch

Computer

Back-up

NAS 1NAS 2

Page 20: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2123 May 2017

The Family of Events and Actions related to Standards

Standards of Sensor Handling

QA protocols

Signal processing standards

Rig standardsQuality control

of data

Sensor Standards

Standards of Storing

Calibration of low frequencies

Storage Hardware

Ring test of algorithms

Page 21: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2223 May 2017

Baltic Information on the Acoustic Soundscape

Peter Sigray

Page 22: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2323 May 2017

Project location: Baltic Sea Coordinator: Sweden, StockholmTime-period: 1 September 2012 – 31 August 2016Co-ordinator: Swedish Defence Research Agency (FOI)AB:s Denmark, Germany, Poland, Estonia, Lithuania and

FinlandMain activities: Deploy 40 sensors during 2014 in the Baltic Sea to

establish the baseline of the soundModellingof

Sound

Modelling

Modelling of the Baltic Sea

Page 23: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2723 May 2017

Bothnian Sea, 2014 January, Pre-processing

Spike removal using Grubb’s test Stationarity test

Page 24: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2823 May 2017

Bothnian Sea, 2014 January, Sea State vs.Noise

Page 25: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

2923 May 2017

Bothnian Sea, 2014 January, Sea States based on modelled wind speed

Page 26: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3023 May 2017

Monthly Averages from Bay of Finland

Page 27: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3123 May 2017

Bay of Finland, October 2013

74

77

85

Page 28: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3223 May 2017

BIAS18 Jan2014

AIS data 1 min intervalsD

ista

nce

to s

hip

Time

Sou

nd

pre

sle

vel

Preliminary results

1/3 OB 63 Hz

1/3 OB 125Hz

1/3 OB 250 Hz

Page 29: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3423 May 2017

Preliminary Results

5 km 10 km

Page 30: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3523 May 2017

Wind Speed and Direction vs. SPL

WIND

SPL

1/3 OB 125 Hz

Page 31: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3623 May 2017

Ships sources January 2014

To use ship information requires understanding the detils of the sources. In BIAS AIS, VMS and Vesselfinderwere used

Page 32: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

3823 May 2017

Page 33: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

4023 May 2017

Januari 2013: AIS/VMS flottans ålder

Page 34: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

4123 May 2017

January 2014: Draught

Page 35: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

4323 May 2017

January 2014: Speed vs class

Page 36: underrubrik i bakgrunden - BIAS | Baltic Sea Information on … ·  · 2017-05-23underrubrik i bakgrunden 6 23 May 2017 ... 6. References 7. Tick and check lists 8. Manuals 9. Protocols

Klicka här för att ändra format

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden

4423 May 2017

Length vs Speed