Upload
phamkhue
View
216
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
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
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
223 May 2017
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
423 May 2017
BIAS field Surveys during 2014• In toto 38 locations
• Every third monthrevisted
• Measurement under-taken during 2014
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
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
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
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
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.
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
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
1123 May 2017
Standardized rigs and deployment procedures
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
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
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
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?
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
3823 May 2017
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
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
4123 May 2017
January 2014: Draught
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
4323 May 2017
January 2014: Speed vs class
Klicka här för att ändra format
Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden
4423 May 2017
Length vs Speed