《Journal of Forensic Sciences》:Eyes on the water: How local mariners can accurately detect a submerged human proxy in shallow nearshore coastal water with modern recreational fish finders
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近期研究表明,配备高频(800 kHz)Sidescan换能器的现代休闲探鱼器(Recreational Fish Finder)可探测沉没人体。该技术在水上被广泛使用,有潜力用于快速探测各类水体中的沉没遇难者(Submerged Decedent)。本研究探
近期研究表明,配备高频(800 kHz)Sidescan换能器的现代休闲探鱼器(Recreational Fish Finder)可探测沉没人体。该技术在水上被广泛使用,有潜力用于快速探测各类水体中的沉没遇难者(Submerged Decedent)。本研究探讨经最低限度培训后,水上公众能否利用现代休闲探鱼器在浅水(<20 m)近岸海岸环境中准确锁定沉于水底的人体形状替代物(Human-shaped Proxy)。将一个人体形状塑料替代物沉放于半遮蔽海湾粉砂质底质上,水深约8 m。九名本地志愿者驾驶四艘不同类型休闲船只完成十次平行搜扫,当在探鱼器上看到替代物时报出其位置。三艘船装备可发射高频(800 kHz)Sidescan及Downscan声呐的休闲探鱼器,一艘船仅装备低频(200 kHz)传统下视声呐(Conventional Down-looking Sonar)。所有志愿者获取的Sidescan声呐图均清晰显示具特征性的沉没替代物影像,大多数报告位置距真实目标<10 m。本研究表明,具备混合航海经验的本地航海者可成功使用带高频(800 kHz)Sidescan换能器的休闲探鱼器识别并准确报告浅水(<20 m)近岸海域中沉没人体替代物的位置。此类成熟休闲技术有望提升社区意识,助力沉没遇难者的早期探测。
论文解读:《Eyes on the water——利用现代休闲探鱼器探测浅水近岸沉没人体替代物研究》发表于Journal of Forensic Sciences
一、研究背景与目的
在加拿大不列颠哥伦比亚省(British Columbia, B.C.),沿海海域失踪人员遗体未找回率高达26%,且成功找回的沉没遇难者(Submerged Decedent)多在被淹没后24小时内发现;超过24小时后尸体易被海流位移或沉入深水,难以寻回。商业侧扫声呐(Sidescan Sonar)已用于探测水下人体遗骸,而休闲探鱼器(Recreational Fish Finder)此前已被Martlin和Bell(2025)验证可在浅水(<20 m)湖泊及近岸海域通过高频(800 kHz)Sidescan探测沉没人体及替代物,但公众能否借助自有设备上手操作尚未知。水上搜救(Search and Rescue, SAR)多为志愿者,家属甚至自费雇商业声呐搜寻,而日常携带休闲探鱼器的广大船民未被纳入搜救资源。本研究旨在判定经简短培训后,有航海经验但无尸骸搜寻经验的本地船民,能否借助各自船上已有的现代休闲探鱼器,在近岸浅水(~8 m)半控制海域中准确识别并定位沉底的人体形状替代物(Human-shaped Proxy),从而为早期快速发现沉没遇难者提供新思路。
二、主要关键技术方法
研究于2024年7—9月在加拿大温哥华岛Saanichton Bay(N48°35.748′, W123°22.977′) silt-sand底质浅湾开展。沉放一个经前期验证有效的人体替代物(183 cm硬塑躯干+瓦楞塑管四肢+塑料瓶头部,着快干裤/雨衣/胶靴,配重仰卧位沉底)。布设约264 m2矩形搜区并以GPS(WGS 1984坐标系)标记四角。招募9名有休闲探鱼器使用经验的本地船民(驾4类船只:12.25′皮划艇、12′ Zodiac充气艇、17′ Boston Whaler机动艇、27′ Northwestern机动艇),其中3艘配800 kHz Sidescan+Downscan换能器(Lowrance HDS 12 Live / Elite 9 Ti2 + Active Imaging 3-in-1 Transducer 或 Garmin GT24UHD),1艘仅配200 kHz传统下视声呐(Garmin ECHOMAP? Ultra 2)。志愿者先观看前期研究中800 kHz Sidescan显示替代物的静态声呐图作最小量培训,随后按平行断面线(Parallel Transect)以1.2–3.7 kn航速搜扫,Sidescan波束宽设为30 m;实时看到疑似目标即存GPS航点。研究人员同步录制.sl2格式声呐日志或屏摄录像。后期将报告航点导入ArcGIS Pro比对真实目标坐标,用Sonar Visibility Index(SVI:0=None, 1=Poor, 2=Fair, 3=Good)评估声呐图中替代物可视度及声呐阴影(Sonar Shadow)有无。
三、研究结果
3.1 Sonar Technology(声呐技术表现)
高频(800 kHz)Sidescan声呐在所有志愿者日志中均捕获替代物影像(共23次出现),60.9%评为Fair或Good(SVI≥2),91.3%伴可见声呐阴影,可辨认头、肢体等人类轮廓。Downscan仅4人日志中出现替代物(共6次),83.3%评为Poor(SVI=1),无Good评级,仅显示为模糊亮斑加微弱的提取绳影像。200 kHz传统下视声呐完全未显示替代物。表明只有带高频Sidescan换能器的休闲探鱼器适合此任务。
3.2 Participant Geolocation Accuracy(受试者地理定位准确性)
志愿者共报38个GPS航点,31个位于搜区内。搜区内航点中20个(64.52%)距真实目标<10 m(其中8个<5 m,12个5–10 m)。仅1名志愿者每次Sidescan显示替代物时都正确打点且无虚报;部分志愿者少报(低SVI图像未被实时识别)或部分多报(将蟹笼等误判)。使用Sidescan设备的志愿者大多能正确指认,仅低频下视声呐使用者未从声呐图中看见目标。证明经简短讲解,船民可用消费级GPS集成探鱼器将目标定位误差控制在10 m内。
3.3 Vessel Use(船只适用性)
小艇(皮划艇、12′ Zodiac)转弯半径小,更易完成紧密平行断面;27′大艇需到搜区外大半径回转,部分断面被压缩。不论船型,Sidescan宽波束保证底质覆盖。较小(<20英尺)机动或人力船更适宜受限/浅水区搜扫,大船适于开阔水域。
四、讨论与结论翻译
讨论指出,高频(800 kHz)Sidescan是探测沉没遇难者的适宜休闲探鱼器配置;实时识别受SVI评分及操作者经验影响,建议补充非目标异物声呐图集以减少误报;消费级GPS本身存在±5–10 m误差,实测定位散布与此吻合,因此报告的<10 m偏差在临床/搜救可接受范围;社区船民可作为"水面眼线(Eyes on the Water)",借现有设备缩短黄金24小时发现窗口,尤其适用于专业队伍难快速抵达的偏远或孤立社区,可通过预警系统动员附近船民先行搜扫。
结论(翻译):
配备本地船民船只上已有的高频Sidescan换能器的现代休闲探鱼器是一种当前未开发的潜存水下探测资源。日常使用该成熟技术的公众可作为"水面监测者(Eyes on the Water)"参与沉没遇难者快速探测。本研究在先前Martlin和Bell(2025)工作基础上证明,具备混合经验的航海者可借助多种船只上的现代休闲探鱼器与高频(800 kHz)Sidescan声呐准确探测浅水近岸沉底人体替代物。沿海海域沉没个体可供定位的时间窗极短(<24 h),在近岸海域——即探测难度最大且机会窗最短的环境——本研究证实公众可用休闲探鱼器发现沉没目标。动员已掌握此声呐技术的公众可强化搜救力度,为沉没遇难者快速探测提供新途径,尤其在资源有限或官方难迅速响应的地区。提升社区对该技术潜能的认知,可促使地方制定自主溺水/沉没事件快速响应预案,实现更早介入。