قياس هيكل وتكوين وتغيير البيئات تحت الماء باستخدام التصوير بمساحة كبيرة

نستخدم بروتوكول تصوير واسع النطاق من أربع خطوات لجمع البيانات البيئية للتعقيد الهيكلي وتكوين المجتمع والتحليلات الديموغرافية للنظم البيئية البحرية القاعية. في كل تطبيق جديد ، تتمثل أكبر التحديات في تحديد الدقة المطلوبة في الصور الأولية ، وتحديد المدى المكاني للمنطقة المراد تصويرها ، والتأكد من أن لدينا تكرارا كافيا على مستوى المؤامرة لتحليل علمي دقيق. يؤكد هذا البروتوكول على قيمة الصور المصدر طوال العملية المكونة من أربع خطوات ، مما يضمن جمع الصور عالية الجودة وأرشفتها واستخدامها لتسهيل استخراج البيانات البيئية التفصيلية للتحليلات.

تضمن مهام سير عمل معالجة البيانات وتصورها ، خاصة تلك التي تستخدم الصور الأولية ، التوافق بين البيانات التي تم جمعها رقميا في المختبر أو من قبل الغواصين في الميدان. وهذا بدوره يسمح بدمج هذه الأساليب المحسنة رقميا في مجموعات البيانات الحالية طويلة الأجل. يسمح هذا النهج بزيادة كبيرة في المدى المكاني في تكرار البيانات التي نجمعها ، مما يسمح لنا بطرح أسئلة صريحة مكانيا وإجراء تحليلات ديموغرافية أكثر قوة.

الأهم من ذلك ، أنه يزيد من قدرتنا على تتبع التغير البيئي عبر الزمن. للبدء ، قم بتوصيل لوحات الإطار الخارجي لإطار الكاميرا بلوحات وأعمدة تثبيت الكاميرا باستخدام مسامير فيليبس المسطحة بطول 1/2 بوصة. قم بإعداد كاميرتين DSLR بإحداهما مزودة بعدسة بزاوية عريضة ثابتة والثانية مزودة بعدسة تكبير.

قم بتوصيل منفذ القبة وتأمينه لتجميع علب الكاميرا تحت الماء. ثم قم بتوصيل المقابض بمسامير رأس فيليبس بطول 1/2 بوصة. قم بإصلاح لوحة تركيب الكاميرا باستخدام برغي رأس مقبس بطول 1 1/8 بوصة.

بعد ذلك ، أدخل الكاميرات في السكن. واستخدم مضخة التفريغ لضبط ضغط السكن على خمس بوصات من الزئبق للتحقق من سلامة ختم الحلقة O. الآن ، حرك لوحة تركيب الكاميرا على لوحات إطار التثبيت لتثبيت العلب على إطار الكاميرا.

قم بتثبيت العلب في مكانها باستخدام مسامير الإبهام. لالتقاط الصور ، ابدأ كل كاميرا على مقياس فاصل زمني تم ضبطه للالتقاط بمعدل إطار واحد في الثانية. اسبح نظام الكاميرا على ارتفاع 1.5 متر تقريبا فوق القاع في نمط شبكي.

قم بإجراء تمريرة شبكية ثانية عموديا على الأول ، مع الحفاظ على تباعد متر واحد تقريبا بين كل تمريرة. تأكد من أن الممرات تمتد بمترين على الأقل خارج حدود قطعة الأرض لضمان التداخل الكافي داخل منطقة القطعة المستهدفة. قم بتشغيل برنامج معالجة الصور على نظام الكمبيوتر.

انقر فوق سير العمل ، متبوعا بإضافة مجلد لتحميل جميع الصور في مشروع Agisoft Metashape. بمجرد تحميل الملفات ، حدد تخطيط البيانات ككاميرات فردية ، أضف جميع الصور إلى جزء واحد. قم بإزالة الصور التي تحتوي على الماء الأزرق الزائد في المشهد.

الآن ، انقر فوق سير العمل ، متبوعا بمحاذاة الصور لمحاذاة جميع الصور. تحقق من محاذاة مجموعة الصور بنجاح عن طريق التحقق من النسبة المئوية للكاميرات المحاذاة. افحص سحابة النقاط المتناثرة التي تم إنشاؤها بحثا عن فجوات في التغطية أو المحاذاة الخاطئة.

تأكد من أن المربع المحيط يشمل سحابة النقاط المتناثرة بأكملها قبل المتابعة. قم بتعديل المربع المحيط إذا لزم الأمر باستخدام خيارات تغيير الحجم أو تدوير المنطقة. بعد ذلك ، قم بتعطيل مجموعة الكاميرا التي تحتوي على صور عدسة التكبير.

قم بإنشاء سحابة النقاط الكثيفة عن طريق تحديد سير العمل، متبوعا بإنشاء سحابة كثيفة. انقر بالتتابع فوق الأدوات ، وتشغيل البرنامج النصي ، واستخراج نص Meta PY لتصدير تقديرات وضعية الكاميرا. ثم انقر فوق ملف ، متبوعا بنقاط التصدير والتصدير لتصدير سحابة النقاط الكثيفة.

قم بسحب وإسقاط ملف سحابة النقطة الكثيفة المصدر على vc5prep-confident. BAT الموجود في ملفات برنامج التصور. قم بتجميع ملفات البيانات المصدرة ، بما في ذلك ملفات وضع الكاميرا ، جنبا إلى جنب مع ملفات البرنامج التي تم إنشاؤها ، في دليل واحد لاستخدامها في برنامج التصور.

استخدم أداة rugo لإنشاء صندوق بحجم 10 أمتار × 10 أمتار على سحابة النقطة الكثيفة. اضبط الحد الأقصى للبعد على 10 أمتار ونسبة العرض إلى الارتفاع إلى 1.0 لتعيين المنطقة المستهدفة التي تبلغ مساحتها 100 متر مربع لاستخراج البيانات. بعد ذلك ، استخدم أداة الكاميرات لربط الصور المصدر بسحابة النقطة الكثيفة.

قم بتمكين طرق عرض الصور المتعددة التي تم الاستعلام عنها مكانيا للنقاط الموجودة على النموذج. بالنسبة لمسح الكثافة ، بعد ربط الصور بالبرنامج ، قم بتغيير البعد البؤري لعرض المنظور إلى 100 ملم لتعيين عرض خريطة زائفة لسحابة النقطة الكثيفة. قم بالتصغير إلى عرض كامل من أعلى إلى أسفل.

الآن ، استخدم ملف أخذ العينات الرباعي المحدد لالتقاط طريقة العرض في التطبيق الصغير على الويب بالنقر فوق eval للخلية C1 وتحديد زر الإمساك. قم بتشغيل الكاميرات وربط الصور ضمن سير عمل أخذ العينات الرباعي بالنقر فوق eval للخلتين C2 وC3 في البرنامج النصي لأخذ العينات الربعي. قم بتشغيل مربع rugo المصنوع مسبقا لمنطقة استخراج البيانات التي تبلغ مساحتها 100 متر مربع.

في التطبيق الصغير على الويب ، قم بتقييم قسم خلايا الإعداد C4 لأخذ عينات من 100 ربع من المتر المربع الواحد لكل منها. في عنوان الويب لأخذ العينات الربعية، استخدم صور المصدر للبحث في الربع. استخدم النقر بزر مزدوج بزر الماوس الأيسر لإعادة استهداف موقع أخذ العينات وانقر فوق زر تصنيف لتعيين النقطة المستهدفة كعينة.

لإزالة نقطة محددة، انقر نقرا مزدوجا بزر الماوس الأيسر وحدد لا شيء. قم بتجميع جميع ملفات أخذ العينات الموجودة ضمن اختبار asterisk aux recruits1 في دليل واحد. ثم أعد تسمية كل ملف لتضمين اسم الموقع.

أضف ملف البحث عن الزر إلى الدليل. قم بتشغيل البرنامج النصي الذي يظهر على الشاشة باتباع الإرشادات المضمنة لتجميع عينة البيانات حسب الموقع والمجموعة التصنيفية. لإعداد البيانات للإرسال إلى مستودع، قم بإنشاء ملف وصف الأساليب الذي يتضمن تفاصيل المسح، مثل المنطقة التي تمت تغطيتها ونظام الكاميرا وعلامات التحكم الأرضي ونمط التجميع.

ثم قم بإنشاء ملف بيانات تعريف مسح خاص بمجموعة بيانات الصورة ، بما في ذلك حقول مثل اسم الموقع وبيانات المجموعة وإحداثيات GPS ومحامل المؤامرة وعمق التحكم الأرضي وبيانات المقياس ونمط التجميع ونظام الكاميرا المستخدم. اجمع ملف الوصف وملف البيانات الوصفية وملفات الصور في أرشيف ZIP واحد لاستيعابه في مستودع البيانات. أدى الجمع الناجح للصور في المنطقة الكبيرة إلى إنشاء إعادة بناء سحابة نقطية كثيفة مع تغطية كاملة من أعلى إلى أسفل لمنطقة المسح ، في حين أدى عدم كفاية التكرار في التغطية إلى ثغرات أو تدهور كامل للسحابة النقطية.

مقاييس الصلابة الخطية المستخرجة من صورة المساحة الكبيرة ، أو LAI ، المساحات المتوافقة بشكل وثيق مع مقاييس التعقيد في الموقع عبر المواقع ، بصرف النظر عن القيم المتطرفة. تطابق تكوين المجتمع القاعي والنسبة المئوية لتغطية المجموعات الوظيفية من LAI مع تلك الموجودة في استطلاعات الصور التربيعية التقليدية. كانت اللافقاريات اللاطئة ، وخاصة وفرة قنفذ البحر ، المسجلة باستخدام طرق LAI أعلى باستمرار من الطرق في الموقع بسبب التغطية الشاملة للمنطقة في مسوحات LAI.

كشف تجزئة مستعمرة المرجان باستخدام مسوحات LAI عن توزيعات حجم مماثلة لأصناف الشعاب المرجانية الشائعة مقارنة بالطرق في الموقع. سمح التسجيل المشترك للسحب النقطية الكثيفة بمراقبة تغيرات الشعاب المرجانية بمرور الوقت ، حتى في البيئات الديناميكية ذات النمو المرتفع والخسارة الهيكلية ، كما هو موضح في Millennium Atoll.