7.4 Summary and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Suggested Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Section III Acoustic
8 Acoustic Methods Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
8.2 Physical and Technical Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
8.2.1 The Sound Wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
8.2.2 Sound in Water. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
8.2.3 Sending and Receiving the Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
8.2.4 Processing Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
8.3 Applications of Acoustics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.3.1 Single Beam Bathymetry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.3.2 Side Scan SONAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.3.3 Multi-Beam SONAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.3.4 Acoustic Doppler Current Profiling . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.3.5 Fisheries Acoustics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
8.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Suggested Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
9 Acoustic Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
9.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.1.1 Relevance to Coral Reef Management . . . . . . . . . . . . . . 222
9.1.2 Role of Acoustics in Benthic Habitat Mapping . . . . . . . . 222
9.1.3 Acoustic Remote Sensing Platforms . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.1.4 Selecting an Acoustic System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
9.2 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
9.2.1 Single-Beam Acoustic Seabed Classification . . . . . . . . . 227
9.2.2 Multi-Beam Echo Sounder Application . . . . . . . . . . . . . 238
9.2.3 Phase Differencing Bathymetric Sonar. . . . . . . . . . . . . . 240
9.2.4 Split-Beam Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
9.3 State of the Science and Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . 246
Suggested Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
10 Deep Acoustic Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
10.2 History of Mapping Cold-Water Coral Habitats. . . . . . . . . . . . . 256
10.3 Cold-Water Coral Mapping Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
10.3.1 Sonar and AUV Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
10.3.2 Survey Design and Data Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
xviii
Contents