Hispanopedia WikiUna unidad de grabación autónoma (ARU) es un dispositivo de grabación de audio autónomo que se despliega en entornos marinos o terrestres para el monitoreo bioacústico . La unidad se utiliza tanto en entornos marinos como terrestres para rastrear el comportamiento de los animales y monitorear sus ecosistemas. A nivel terrestre, la ARU puede detectar ruidos provenientes de los hábitats de las aves y determinar las emociones relativas que transmite cada ave, así como la población de aves y la vulnerabilidad relativa del ecosistema. La ARU también se puede utilizar para comprender los ruidos producidos por la vida marina y observar cómo la comunicación de los animales afecta el funcionamiento de su ecosistema. Bajo el agua, la ARU puede rastrear el sonido que producen las máquinas fabricadas por el hombre y observar el efecto que esos sonidos tienen en los ecosistemas marinos. Se pueden ahorrar hasta 44 días de trabajo mediante la utilización de las ARU, además de su capacidad para descubrir más especies. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Diseño
Descripción general
Se utiliza una aplicación de frecuencia dividida para contrarrestar los anchos de banda amplios que generan problemas. Esta división permite el muestreo de señales de tiempo continuo a lo largo de un ancho de banda basado en inclusión, con un rango que va desde unos pocos hercios hasta cientos de kilohercios (kHz). Una banda se utiliza para frecuencias bajas, inferiores a 30 kHz, mientras que la otra se utiliza para frecuencias altas, superiores a 100 kHz. Las señales percibidas se almacenan en el disco duro. [ 1 ]
Sistema de grabación de banda ancha
Plataforma SDA14
La plataforma SDA14 permite el procesamiento de señales en tiempo real con un sistema de banda ancha de 24 bits que cubre 4 señales analógicas . Para obtener análisis de datos en tiempo real, se utiliza un procesador de señal digital (DSP) con tres GFlops . Los datos se pueden distribuir a diferentes medios de almacenamiento junto con un OEM programable . El sistema es autónomo y se alimenta mediante convertidores digitales de 8 a 26 voltios, cuya alimentación se combina a través de interfaces Ethernet y de puerto serie . El puerto Ethernet permite realizar pruebas acústicas en el terreno, además de recopilar datos adicionales. Por su parte, el puerto serie se encarga de enviar datos en tiempo real y de enviar el control maestro del sistema cuando está sumergido. El canal consume aproximadamente 1,8 vatios de potencia durante la grabación. [ 1 ]
Algoritmo de detección de cetáceos
Los distintos animales presentan diferentes sensibilidades a las frecuencias que afectan a su comportamiento. Por ello, existen múltiples algoritmos de detección de cetáceos .
Cetáceo de alta frecuencia
Animales altamente sensibles como la marsopa común generan señales primarias entre 115 y 145 kilohercios, lo que requiere una alta frecuencia de muestreo (480 kilomuestras por segundo) para capturar grabaciones de gran ancho de banda.
Algoritmo detector de cetáceos
Conocido como proceso de detección de clics, el algoritmo detector de cetáceos se implementó originalmente en electrónica analógica para probar diferentes delfines y marsopas en cautiverio y en libertad. La frecuencia central es de 130 kilohercios con un ancho de banda de 30 kilohercios. La envolvente del pulso se rastrea a través de una secuencia de clics cortos. Los anchos de banda más bajos (menos de 20 kilohercios) se digitalizan y las frecuencias se desplazan para que sean lo suficientemente bajas para el oído humano. Esto ayuda a los humanos a comprender el comportamiento acústico. Entre clics, se puede observar el comportamiento acústico. La interpolación del comportamiento de los mamíferos se puede inferir entre los períodos entre clics. El sistema ha implementado la plataforma SDA14 junto con DSP para obtener formas de onda de ancho de banda completo, lo que ofrece grandes ventajas para el examen de cetáceos.
Resumen
Las ARU ofrecen grandes avances en la monitorización acústica submarina gracias a su potente procesamiento de señales y captura de datos. La calidad del ruido es algo limitada debido a los sistemas digitales y analógicos implementados. Actualmente, este sistema funciona mejor con marsopas, pero es bastante versátil y puede aplicarse a otros mamíferos como delfines y ballenas. [ 1 ]
Ventajas y desventajas
Ventajas
- En comparación con los observadores humanos, las unidades de respuesta aérea (ARU) tienen mucho más éxito a la hora de percibir las especies animales de la zona.
- El registro permanente de ARU elimina los sesgos, ya que múltiples oyentes pueden acceder al audio y llegar a un consenso.
- También puede permitir comprender los patrones que subyacen a la detección de ciertos animales.
- Puede confirmar la identificación de especies más raras.
- Puede utilizarse para identificar cambios en la vocalización de las especies a lo largo de los años y las posibles razones de dichos cambios.
- En general, es útil para determinar las perturbaciones antropogénicas en las vocalizaciones y la distribución de las especies a lo largo del tiempo.
- La instalación y el desmontaje se realizan en minutos, con un tiempo total mínimo de presencia del personal.
- Puede rastrear especies que tienen sonidos más aleatorios.
- Las ARU pueden tener horarios establecidos para grabar a través de su programación, lo que permite observar especies específicas [ 3 ].
Desventajas
- El almacenamiento puede llenarse rápidamente y convertirse en un gran clúster de datos difícil de descifrar y mantener.
- Revisar las grabaciones lleva mucho tiempo.
- Un fallo en la grabación puede provocar la pérdida de datos.
- Las unidades de radiofrecuencia son caras y requieren revisiones frecuentes para cambiar las baterías y mantener los micrófonos.
- Para cubrir una gran área, se necesitan múltiples ARU ya que su alcance es limitado. [ 3 ]
Aplicaciones actuales y futuras
Las tres funciones principales de las Unidades de Reconocimiento de Animales (ARU, por sus siglas en inglés) incluyen el monitoreo del movimiento, la biología y la comunicación animal en un ecosistema. Con revisiones relativamente frecuentes, las ARU pueden monitorear constantemente y medir, por ejemplo, la población de búhos en primavera y anfibios en temporadas posteriores. Permiten determinar cuándo ciertos animales habitan un ecosistema y cuándo otros ocupan su lugar.
El monitoreo bioacústico futuro podría abarcar el monitoreo de paisajes sonoros y el mapeo de hábitats. El procesamiento de datos permite recopilar sonidos de diversas fuentes para el monitoreo de hábitats y la detección de cambios en el paisaje sonoro. Las cualidades físicas del sonido también permiten identificar los ecosistemas animales acústicos. Por ejemplo, a partir de esto se pueden detectar migraciones. El siguiente paso consiste en utilizar índices acústicos para identificar las especies presentes en determinados sonidos.
Grabar vocalizaciones de animales es útil con una Unidad de Reconocimiento de Animales (ARU), ya que no invaden el espacio de los animales y permiten conservar información sobre sus movimientos y patrones de hábitat. La localización dentro de una comunidad puede recopilar datos sobre la densidad de animales y sus tasas de retorno. La localización se especializa en el seguimiento de animales más pequeños y esquivos.
La capacidad de las ARU para detectar vocalizaciones ayuda a los investigadores a estudiar los efectos del comportamiento vocal en los ecosistemas locales. Las ARU más recientes, que se pueden acoplar a los animales, son capaces de distinguir los ruidos intencionales de los no intencionales, lo que permite obtener datos con menos valores atípicos. [ 3 ]
Referencias
- 1 2 3 4 Lepper, PA; Simon, L.; Dufrechou, L. (septiembre de 2016). "Sistema de grabación autónomo para el monitoreo simultáneo a largo plazo del ruido ambiental y los mamíferos marinos" . OCEANS 2016 MTS/IEEE Monterey . págs. 1–5 . doi : 10.1109/OCEANS.2016.7761467 . ISBN 978-1-5090-1537-5. S2CID 28656898 .
- ↑ Zora, Marco; Buscaino, Giuseppa; Buscaino, Carmelo; D'Anca, Fabio; Mazzola, Salvatore (2011-01-01). "Monitoreo de señales acústicas en aguas marinas poco profundas: progreso tecnológico para la adquisición de datos científicos" . Procedia Earth and Planetary Science . El 2.º Taller Internacional sobre Investigación en Sistemas Marinos Poco Profundos y de Agua Dulce. 4 : 80–92 . Bibcode : 2011PrEPS...4...80Z . doi : 10.1016/j.proeps.2011.11.009 . ISSN 1878-5220 .
- 1 2 3 4 Shonfield, Julia; Bayne, Erin (2017-05-26). "Unidades de grabación autónomas en la investigación ecológica aviar: uso actual y aplicaciones futuras" . Conservación y Ecología de las Aves . 12 (1). doi : 10.5751/ACE-00974-120114 . ISSN 1712-6568 .
- ↑ C. Pérez-Granados, D. Bustillo-de la Rosa, J. Gómez-Catasús, A. Barrero, I. Abril-Colón& J. Traba (octubre 2018). "Unidades de grabación autónomas como herramienta eficaz para el seguimiento de la rara y distribuida irregularmente alondra de Dupont Chersophilus duponti" . Puerta de investigación .
{{cite web}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
Enlaces externos
- Registradores portátiles y estaciones de registro permanentes ARBIMON --- Red Automatizada de Monitoreo Remoto de la Biodiversidad (ARBIMON) de Sieve Analytics
- Unidades de grabación autónomas --- Programa de investigación en bioacústica del Laboratorio de Ornitología de Cornell
- La tecnología bioacústica ayuda en la búsqueda del pájaro carpintero de pico de marfil --- Laboratorio de Ornitología de Cornell
- Unidad bioacústica
- Monitoreo acústico pasivo —Gerry E. Studds, Santuario Marino Nacional de Stellwagen Bank
- Grabador acústico multicanal autónomo (AMAR) --- JASCO Applied Sciences
- Sistema de registro acústico marino microMARS --- Desert Star Systems
- Grabadora acústica Snap --- Loggerhead Instruments
- grabación de audio digital