Υδροακουστική Τεχνολογία
(1) Γενικά
| Σχολή: | Περιβάλλοντος | ||
| Τμήμα: | Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών | ||
| Επίπεδο Σπουδών: | Προπτυχιακό | ||
| Κωδικός Μαθήματος: | 191ΕΩ14Ε | Εξάμηνο σπουδών: | ΣΤ |
| Τίτλος Μαθήματος: | Υδροακουστική Τεχνολογία | ||
| Αυτοτελείς Διδακτικές Δραστηριότητες | Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας | Πιστωτικές Μονάδες | |
| Διαλέξεις | 3 | ||
| Σύνολο μονάδων | 5 | ||
| Τύπος Μαθήματος: | Ανάπτυξης δεξιοτήτων | ||
| Προαπαιτούμενα Μαθήματα: | Όχι | ||
| Γλώσσα Διδασκαλίας και Εξετάσεων: | Ελληνικά | ||
| Το Μάθημα προσφέρεται σε Φοιτητές Erasmus: | Όχι | ||
| Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος (Url): | https://www.mar.aegean.gr/?lang=gr&lesson=1076&pg=3.1.1 | ||
(2) Μαθησιακά Αποτελέσματα
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Το μάθημα έχει ως στόχο την εξοικείωση των φοιτητών και φοιτητριών με τις σύγχρονες υδροακουστικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη και διαχείριση των θαλάσσιων βιολογικών πόρων και των ενδιαιτημάτων τους. Δίνεται έμφαση σε επιχειρησιακές εφαρμογές της υποβρύχιας ακουστικής στην αλιευτική επιστήμη, σε μεθόδους παθητικής ακουστικής παρακολούθησης θαλάσσιων θηλαστικών, καθώς και στην καταγραφή και παρακολούθηση του υποβρύχιου περιβαλλοντικού θορύβου. Με την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος, οι φοιτητές και φοιτήτριες:
-
Θα κατανοούν τη φυσική και τα χαρακτηριστικά διάδοσης του ήχου στη θάλασσα,
-
Θα έχουν καλή γνώση της υποβρύχιας ακουστικής και των εφαρμογών της,
-
Θα είναι σε θέση να ερμηνεύουν τα δεδομένα που προέρχονται από ενεργά και παθητικά υδροακουστικά συστήματα,
-
Θα είναι σε θέση να αξιολογήσουν, να επιλέξουν, και να εφαρμόσουν τις κατάλληλες μεθόδους και εργαλεία για την εκτίμηση ιχθυαφθονίας, την παρακολούθηση του υποβρύχιου περιβαλλοντικού θορύβου, και τη μελέτη των θαλάσσιων οργανισμών με υδροακουστικά μέσα.
Γενικές Ικανότητες
-
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
-
Λήψη αποφάσεων.
-
Αυτόνομη εργασία.
-
Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον.
-
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.
-
Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.
-
Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής.
(3) Περιεχόμενο Μαθήματος
Η ύλη του μαθήματος διαρθρώνεται σε τρεις κύκλους διαλέξεων: (α) Γενικό θεωρητικό υπόβαθρο, (β) Βιοακουστική, (γ) Ηχοβολιστικά, καλύπτοντας τις ακόλουθες θεματικές ενότητες:
-
Εισαγωγή στην υποβρύχια ακουστική, ιστορική αναδρομή στην εξέλιξη της υδροακουστικής τεχνολογίας στη θαλάσσια οικολογία, παρουσίαση βασικής ορολογίας και συμβόλων.
-
Εισαγωγή στην κυματική, βασικά χαρακτηριστικά ακουστικού κύματος, ένταση, πίεση και ισχύς ήχου, μονάδες μέτρησης decibel (dB).
-
Διάδοση του ήχου στη θάλασσα, προφίλ ταχύτητας ήχου, διάθλαση, απώλειες διάδοσης (απορρόφηση και γεωμετρική εξασθένιση), η εξίσωση sonar.
-
Θαλάσσια βιοακουστική, αρχές λειτουργίας παθητικών υδροακουστικών οργάνων (υδροφώνων), τύποι υδροφώνων και εφαρμογές, ευαισθησία υδροφώνου, ψηφιοποίηση ακουστικού σήματος, ανάλυση στο πεδίο των συχνοτήτων, παραγωγή φασματογράμματος (spectrogram).
-
Φυσικές και ανθρωπογενείς πηγές ήχου στη θάλασσα, υποβρύχιος περιβαλλοντικός θόρυβος, τύποι βιολογικών ήχων και μηχανισμοί παραγωγής τους (ασπόνδυλα, ιχθύες, κητώδη), ακουστική συμπεριφορά κητωδών, ηχοεντοπισμός (echolocation), ακουόγραμμα ιχθύων και κητωδών.
-
Μετρήσεις με παθητικά υδροακουστικά όργανα, μέθοδοι επιτόπιας παρακολούθησης κητωδών, ερμηνεία φασματογράμματος, εξαγωγή δεικτών περιγραφής από το φασματόγραμμα, ανάλυση χρονικών προτύπων παραγωγής ήχου, μέτρηση στάθμης πηγής (source level) κητωδών, μέθοδοι οπτικοποίησης μακρόχρονων δεδομένων, ανάλυση υποβρύχιου περιβαλλοντικού θορύβου.
-
Εισαγωγή στα ενεργά υδροακουστικά όργανα (ηχοβολιστικά), αρχές λειτουργίας ηχοβολιστικού, ακουστικός μεταλλάκτης, διαμόρφωση ακουστικής δέσμης και συνάρτηση ευαισθησίας, ισοδύναμη γωνία κώνου, κοντινό πεδίο μεταλλάκτη, εγκατάσταση ηχοβολιστικού σε σκάφος.
-
Ηχοβολισμός, ακουστικός παλμός, διακριτική ικανότητα ηχοβολιστικού, βασικές διατάξεις ηχοβολιστικού και ο ρόλος τους στην επεξεργασία του σήματος, χρονικά μεταβαλλόμενη ενίσχυση (TVG). Επιχειρησιακές ρυθμίσεις και απόδοση ηχοβολιστικού.
-
Τύποι επιστημονικών ηχοβολιστικών και παραδείγματα επιχειρησιακών εφαρμογών, ηχοβολιστικά μονής και διαιρούμενης/σχιστής δέσμης (single beam & split-beam echosounders), πολυδεσμικά ηχοβολιστικά (multi-beam sonars), ADCP, side scan sonars, περιγραφή της γεωμετρίας ηχοβολισμού ανά τύπο ηχοβολιστικού και ερμηνεία ηχογραμμάτων, τυπικές εφαρμογές ανά όργανο, ηχοβολισμός πολλαπλών συχνοτήτων.
-
Εφαρμοσμένες μελέτες περιπτώσεων (case studies): ανάλυση μεθόδων και αποτελεσμάτων από διεθνή ερευνητικά προγράμματα, παρουσίαση οπτικο-ακουστικού υλικού από εργασίες πεδίου.
Η τελευταία θεματική ενότητα αφιερώνεται στην ανάλυση δύο διεθνών ερευνητικών προγραμμάτων, ώστε οι φοιτητές και φοιτήτριες να εμπεδώσουν τις σύγχρονες επιχειρησιακές εφαρμογές της υδροακουστικής τεχνολογίας στη διαχείριση των ιχθυαποθεμάτων και των κητωδών. Όλες οι διαλέξεις εμπλουτίζονται με οπτικό-ακουστικό υλικό και πρωτογενή δεδομένα από ερευνητικές αποστολές και εργασίες πεδίου του Διδάσκοντα.
(4) Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση
| Τρόπος Παράδοσης: | Δια ζώσης, με φυσική παρουσία. Όλο το απαραίτητο, αλλά και συμπληρωματικό, εκπαιδευτικό υλικό παρατίθεται μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class. | ||||||||||||||||||
| Χρήση Τεχνολογιών, Πληροφορίας & Επικοινωνιών: | Η ηλεκτρονική πλατφόρμα e-class χρησιμοποιείται εκτενέστατα για τις ανακοινώσεις μαθήματος, τη διανομή του εκπαιδευτικού υλικού στους φοιτητές και φοιτήτριες, και τη γενική υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας. Επίσης, γίνεται:
| ||||||||||||||||||
| Οργάνωση Διδασκαλίας: |
| ||||||||||||||||||
| Αξιολόγηση Φοιτητών: | Η τελική βαθμολογία διαμορφώνεται από μία εξεταστική πρόοδο (30%) και από τις τελικές εξετάσεις (70%). Τόσο η πρόοδος, όσο και οι τελικές εξετάσεις,περιλαμβάνουν: - Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, - Ερωτήσεις σύντομης απάντησης (ελεύθερο κείμενο).
|
(5) Συνιστώμενη Βιβλιογραφία
Προτεινόμενη βιβλιογραφία
-
Simmonds, J., and MacLennan, D. 2005. Fisheries Acoustics, 2nd edn. Chapman & Hall, London.
-
Au, W.W.L., and Hastings, M.C. 2008. Principles of Marine Bioacoustics. Springer, New York.
-
Τρυγόνης, Β. 2020. Υδροακουστική Τεχνολογία. Σημειώσεις διαλέξεων. Τμήμα Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών, Πανεπιστήμιο Αιγαίου (ανανέωση, έτος 1ης συγγραφής: 2015).
-
Γεωργακαράκος, Σ. 2004. Υδροακουστική Τεχνολογία. Διδακτικές σημειώσεις. Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας, Πανεπιστήμιο Αιγαίου.
Συναφή επιστημονικά περιοδικά