水下生物種類繁多，小從微浮游生物（bacterioplankton，體長L＜2μm），大到鯨鯊類（whales and sharks＞10m），其涵蓋之空間尺度相當之廣泛。因此水下生物計測之方法亦五花八門，以水聲來說使用頻率由10Hz到10MHz（波長為150m∼0.15mm），海洋光學則使用350∼750毫微米波長之電磁輻射於水下偵測，以波長由大而小來分類，本專輯安排：

一、李明安先生介紹高低頻率聲探系統估測蝦類體長之方法：

二、吳世宏介紹計量魚探數位信號之FFT處理

三、廖學耕介紹介於聲納和影像之新產品SEABAT 6012

四、羅文增等介紹浮游生物光學計數儀

五、陳俊德介紹電磁波輻射偵測水下植物藻類之方法

六、黃將修等介紹雷射光譜在海洋微小生物上之研究

七、訪問李昭興教授談火山口生物計測

　依目前之技術計測高速游泳能力之水中生物仍然困難， 目前對此類生物（鮪、旗、鰹、鯊、鯨）之數量評估仍以目視或傳統生物採樣的方法來估計，體型稍小，游行緩慢或不具游泳能力者才為水聲計測之目標。　

作者：廖學耕／農委會水產試驗所研究員兼海洋漁業系主任

　　　李明安／台灣海洋大學漁業科學系 教授

　本研究於1998年6月16∼18日與8月7∼9日以雙頻科學魚探收集38及120KHz之聲探反射信號，並配合生物採樣，評估宜蘭灣海域深海反射層中大洋蝦類之等價球半徑與標物強度。結果顯示由聲探反射信號求得之等價球半徑a界於2.9mm至8.7mm間，而蝦類生物的體長L則界於17.8mm至46.9mm間變動，兩者成一正相關關係a=0.171L+0.668，r=0.83，df=11至於120和38kHz的標物強度與體長(L)的關係式則分別為：TS=19.187Log(L)-104.34(r=0.79)和TS=37.704 Log(L)-135.51(r=0.76)，前者的平均TS值大約較後者大3.4dB。

作者：李明安／海洋大學漁業科學系教授

　　　周世欽／海洋大學漁業科學系　　　

　 在過去聲納偵測和攝影偵測完全是兩回事，以波長來說水下聲納使用之超音波其波長由150公尺至0.15mm，水下光學使用之光波長由350毫微米∼700毫微米（1毫微米=10-9米），但在水下偵測ROV使用之攝影機於深海中能見度大約只有2公尺左右，聲納之超音波穿透力雖佳，但無法將微小目標識別清楚，尤其低頻之聲波信號。聲波信號之科技應用以醫學最為發達，心臟醫科使用3.5MHZ之超音波，可清楚看到心臟之影像，並可量測心血管之流量。腦神經內科之頭部電腦斷層掃描（其又分X射線CT及超聲CT）可看出腦部血管阻塞之病肚。這些不切開物體，僅用波穿透物體分層掃描即可得到物體內之詳細資料。即稱為層析成像（Tomography），最近地震層析成像在地球物理之探勘中亦取重大進展， 已可瞭解地屬構造，岩石間流體孔隙飽和度。在物理海洋方面，Munk(1)在1979年即使用聲學層析研究中尺度海洋構造，Parsons等(2)亦成功攝得巴倫特海(Barents sea)之鋒面構構造。最近，Munk等於大洋進行大規模聲學層析則希望用來監測全球之氣候增暖，環流變動問題。而在水產海洋中水體之層析成像則一直未發展，此可能係國際間認為對海洋生物之開發僅由少數國把持有關，聯合國已開始呼籲國際間應減少公海作業之漁船，資源應保育重於利用，水產資源開發不再鼓勵。因此直到最近才有所謂『聲納攝影』技術之再提出。

作者：廖學耕／農委會水產試驗所海洋漁業系系主任

　隨著電腦運算速度之日益精進，解決了不少複雜的數學演算問題，使數位訊號處理技術日實用化，而被廣泛地應用於生物醫學、地震、聲學、雷達、通信、語音及影像等尖端科技領域。數位訊號處理需要用到許許多多，由數學模式所推導的轉換技術，其中以傅立葉轉換（Fourier Transform），具有較高的精確度和演算速度，特別是快速傅立葉轉換（FFT），更可節省相當多演算時間，目前國內外均已能研製各種FFT之軟體，取得上不成問題，故嚴然成為數位化訊號處理設計上必備的一環。海下生物計測眾多方式中，魚群探知器是一種相當訊捷且具有效率的工具之一，它直接發射水中超音波並接收其回訊，利用回訊的能量精確地評估生物現存狀態，此外回訊更可看成是時間變動的隨機函數，因此可將類比信號數位化，並採取傅立葉轉換來進行詳盡之數理解析。

作者：吳世宏／農委會水產試驗所海洋漁業系助理研究員

　浮游生物光學計數儀（Optical Plankton Counter，簡稱為OPC），是由加拿大貝福海洋學研究所的Alex Herman博士利用光學原理所發展並由Focal 科技公司所製造出的新儀器，主要用來連續偵測海洋大尺度範圍浮游動物大小及數量之分布。這種儀器可放置於海水中進行拖曳探深，並且擁有較大的偵測通道，從儀器的靈敏度來看，可檢測出250μm徬20mm的生物個體。一般依用途的不同可分成兩種機型，即OPC-1T和OPC-1L。OPC-1T機型是在海上放置於船尾以拖曳的方式進行偵測所使用，優點是可以在海上快速而且連續地做大面積的海洋生物調查，而OPC-1L機型則是提供給實驗室內的研究者所使用，優點是可快速地計數浮游生物個體的大小及數量，減低鏡檢所須耗費的時間。

作者：羅文增／國立中山大學海洋資源研究所副教授

　　　姜　錦／國立中山大學海洋資源研究所

　Cannon（1928）以解剖顯微鏡觀察哲水蚤橈足類（Calanoida）在小水滴中的攝食機制，以其設備及實驗條件，他提出了哲水蚤橈足類濾食（filter feeding）水中懸浮藻類之觀點，以此一小小水滴之實驗條件，使得哲水蚤橈足類在其攝食附肢兩側形成漩渦狀的攝食渦流（feding vorter），由此小水滴使得橈足類之不自然狀態下的攝食渦流，這些攝食機制，基本上乃是由流體上boundary effects 所形成且乃是一攝食假像，但此一流體上的假像，已被各主要的海洋生物相關教科書誤用長達半個世紀之久。

　Strickler(1982)以氦氖雷射為光源，在光波長632mm下觀察在5公升水體中游泳之橈足類攝食機制時發現橈足類攝食時會製造攝食流(feeding currents)，且此攝食流乃是由海水之黏滯力(viscous forces)在低雷諾數(low Reynolds number)下所主導，因此形成了一平穩的攝食流(stable flow structure)，此一攝食機制目前已廣泛的被各海洋生物相關教科書所接受並引用。

　自從雷射光學科技被應用於觀察浮游植物與浮游動物互動關係研究後(Koeh1 and  Strickler,1981;Strickler,1982; Cowles and Strickler,1983;Strickler,1984;Strickler,1985)雷射光學科技已是浮游動物行為與生態學研究上非常重要的工具，他解答了浮游動物在亂流環境中的行為與生態問題(Costello et al.,1990;Marrase et al.,1990;Hwang,1991;Hwang et al.,1993;Holland et al.,1987;Leonard et al.,1986;Trager et al.,1990;Strickler and Hwang,2000)

作者：黃將修／海洋大學海洋生物研究所教授兼所長

　　　施明昌／海洋大學光電科學研究所助理教授　

　植物性浮游生物(phytoplankton)是海水中生產力最基本的指標，而葉綠素ａ(chlorophyll a)則通常被用來作為水體中浮游植物量變化的重要指標。生長於富光層(euphotic zone)的浮游植物是海洋生態系的生產者。浮游植物經由光合作用吸取海水中的化學養分，將無機碳轉換為有機碳，開始了海洋中的生命循環，為一重要途徑。然而因於船上採水計測葉綠素的傳統方法頗為費時以及缺少即時性，因此，利用海洋水色遙感探測法來海洋的植物葉綠素的色素分布頗具實用性。

作者 ：陳俊德／台灣海洋大學漁業科學系副教授

　為配合海下技術季刊當期「水下生物計測」專輯之撰述，由廖專輯主編學耕、李專輯主編明安連袂專訪國立台灣海洋大學應用地球物理研究所李昭興教授，談海洋下層不須陽光之火山口生態系，沖繩海槽火山口附海洋生物之探測、採集、計測。特饗讀者－編者。

作者：廖學耕／農委會水產試驗所海洋漁業系主任

　　　李明安／海洋大學漁業科學系教授　　　

　本文係行政院科技顧問組研究員、兼海下技術協會祕書長簡連貴博士，以發展國家海洋科技之觀點，撰文祝賀行政院科技顧問組成立20週年紀念。 特予刊載－編者。

作者：簡連貴／行政院科技顧問組研究員

　　　　　　　中華民國海下技術協會祕書長

　　　　　　　海洋大學河海工程系教授

　 近年來「網際網路通訊」迅速巨量成長，促使大容量的光纖海纜成為通信事業的明日之星。光纖海纜的特性：具有保密性強、品質高、容量大、成本降低等優越性，世界各國無不投下鉅資建設光纖海纜系統。於去（八十八）年五月十二日，在宜蘭縣頭城鎮海邊登陸之國際通信光纖海纜「法新歐亞三號」即為一例，此海纜長達四萬公里，全世界共有九十二個電信機構與共同投資十五億八百萬美元施設。就目前國內現有市場而 言，實未達購建自主性海纜船之需要，但以國內光纖海纜前景而言，整合一海纜海事工程維護之團隊，實屬必要且確實可行。本文就建立海纜海事工程自主能力相關層面之問題作初步之研究，除提出可能之關鍵技術問題外，也就目前國內切入海纜市場之可能方向做一評估，期能對國內海事工程業界進入國際海纜市場有所幫助。

作者：李後崇／ 中華電信國際分公司網維處頭城海纜中心主任

　目前傳統使用之水下切割電焊方法大抵共分下列四種：

　　一、水下氧弧切割法

　　二、水下氫氧焰切割法

　　三、水下電弧切割法  

　　四、電弧焊接法　

作者：劉復光／國防部中校參謀