Acoustic Sensing of Aquatic Fauna pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Wiebe, Peter H.

出品人:

页数:294

译者:

出版时间:

价格:$ 236.17

装帧:HRD

isbn号码:9783540697299

丛书系列:

图书标签:

• Acoustic ecology
• Bioacoustics
• Aquatic animals
• Underwater acoustics
• Signal processing
• Marine biology
• Freshwater biology
• Remote sensing
• Wildlife monitoring
• Conservation biology

好的，这是一份关于一本名为《Acoustic Sensing of Aquatic Fauna》的图书的详细简介，这份简介侧重于该领域相关主题，但不包含原书的具体内容，力求自然流畅，避免任何技术化或模板化的痕迹。 --- 海洋之声：深海生态声学探测与生物多样性研究 图书简介 本书旨在深入探讨水生生态系统中声学探测技术的前沿应用及其在生物多样性监测、栖息地评估和海洋环境健康监测中的关键作用。水下声景，这一由自然界和人类活动共同构筑的复杂声场，为我们理解水生生物的分布、行为和生态相互作用提供了一个独特的窗口。本书跨越了多个学科领域，整合了声学理论、信号处理、生态学观察以及先进的数据分析方法，为研究人员、环境顾问和政策制定者提供了一套全面的视角和实用的工具集。 第一部分：水下声场的物理基础与生物声学原理 本书首先奠定了理解水下声学现象的物理基础。水声传播的独特性质——受温度、盐度和深度的影响——是有效声学探测的前提。我们将详细解析声波在海水中的传播模型，包括折射、反射、散射以及吸收等现象，这些因素直接决定了声纳和水听器系统的探测范围和信号质量。 随后，我们将聚焦于生物声学本身。水生动物，从微小的甲壳类到庞大的鲸类，都依赖声音进行交流、导航、捕食和避险。本书将系统梳理不同类群生物的声学特性，包括鱼类发声的生理机制、海洋哺乳动物的复杂哨声和脉冲序列，以及无脊椎动物产生的摩擦声。深入理解这些生物发声的频率范围、强度和时间结构，是有效识别物种和行为的关键。我们还将探讨背景噪声的来源及其对生物信号的掩蔽效应，分析自然环境（如海浪、风暴）与人为噪声（如船舶、声纳）如何重塑水下声景。 第二部分：水下声学监测技术与系统设计 本部分将详细介绍实现水下声学探测和数据采集的工程技术。从被动的声音记录到主动的声纳成像，不同的技术路径服务于不同的研究目标。 被动声学监测（PAM）：我们将探讨水听器阵列的设计原则，包括选择合适的传感器类型（如水听器、水听器链、拖曳阵列）及其在不同水深和环境中的部署策略。书中将详细阐述数据记录设备的规格要求，以及如何确保在极端水下环境中数据的连续性和完整性。尤其重要的是，对长时间、大规模数据采集的系统管理和维护，这是成功开展长期监测项目的基石。 主动声学系统：对于需要高分辨率成像和距离测量的应用，如鱼群密度估计或底栖生物群落测绘，侧重于成像声纳和多普勒测速系统的原理。我们将分析不同工作频率声纳的优缺点，以及如何通过优化波束形成和信号处理技术来提高目标识别的精确度。 信号处理与数据分析：声学数据的价值体现在其分析深度上。本书将涵盖从原始信号到可解释数据的转化过程。内容包括降噪技术（如谱减法、自适应滤波）、特征提取（如梅尔频率倒谱系数MFCCs）、以及用于目标分类的机器学习和深度学习算法的应用。重点将放在如何利用这些工具从混杂的声学数据中精确地分离和识别目标生物信号。 第三部分：生态学应用与保护实践 声学数据不仅仅是声波的记录，更是生态过程的反映。本部分将展示如何将声学技术转化为强有力的生态学研究工具。 生物多样性评估与栖息地表征：我们将探讨如何利用声学指标（如声学复杂性指数ACI、生物声学指数BHI）来快速评估一个水域的生物丰富度和生态系统的健康状况。通过分析特定物种的声音活动模式，研究人员可以推断它们的季节性迁移路线、繁殖高峰期以及对环境变化的反应。书中将提供案例研究，展示声学监测如何揭示传统目视调查难以捕捉的物种活动规律。 行为生态学研究：声音在水生生物的社会行为中扮演着核心角色。本书将深入分析声学数据在揭示捕食者-猎物互动、种群内交流网络以及个体识别中的潜力。例如，通过追踪特定个体或群体的声音活动，我们可以量化其对环境扰动的反应程度。 人为噪声的生态影响：随着人类活动向海洋深处延伸，人为噪声污染已成为一个日益严峻的挑战。本书将详细考察船舶交通、石油勘探和军事声纳对海洋哺乳动物的听力损伤、行为改变（如觅食中断、迁徙路线偏离）和生理压力（如皮质醇水平升高）的影响。同时，探讨如何利用声学数据来量化噪声污染的空间分布及其对敏感物种的影响范围，为制定缓解策略提供科学依据。 第四部分：新兴趋势与未来展望 水下声学技术正处于快速发展阶段。本书最后将展望该领域的未来方向。这包括开发更智能、低功耗的自主水下监听器（AUVs），集成光声学或生物荧光技术以实现多模态感知，以及利用边缘计算和实时数据传输技术实现即时生态预警系统。此外，本书也将探讨标准化数据共享协议和跨学科合作的重要性，以应对全球海洋环境监测的复杂挑战。 本书内容旨在提供一个全面而深入的参考，激励研究人员利用水下声学这一强大工具，揭示水下生物世界的奥秘，并为更有效的海洋资源管理和环境保护贡献力量。 ---

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