Eine Feldeinführung für die Überwachung benthischer Ökosysteme mittels Structure-from-Motion-Photogrammetrie

Dieses Protokoll bietet einen einfachen Überblick darüber, wie Bilder im Feld gesammelt werden können, um dreidimensionale Modelle von Unterwasserökosystemen zu erstellen. Diese Technik ermöglicht die Sammlung von Daten, um großflächige, hochauflösende 3D-Modelle zu erstellen, die uns helfen, Fragen zur Zusammensetzung der Gemeinschaft, zu geometrischen Eigenschaften und zur Systemkomplexität zu beantworten. Diese Methode ist nützlich für die Untersuchung benthischer Ökosysteme, um wertvolle Informationen über Muster der Artenvielfalt, die Komplexität von Lebensräumen, die Struktur der Lebensgemeinschaften und andere ökologische Metriken zu sammeln. Wie bei den meisten Feldmethoden sollten Sie einen sicheren und zugänglichen Standort wählen und einen Tag wählen, an dem die Wetterbedingungen günstig sind. Probieren Sie die Methode zum ersten Mal aus: Richten Sie eine DSLR-Kamera in einem Unterwassergehäuse mit den im Textmanuskript beschriebenen Einstellungen ein. Wenn Sie eine wasserdichte Action-Kamera verwenden, stellen Sie sie auf den Video- oder Serienaufnahmemodus mit der höchstmöglichen Auflösung und Bildrate ein. Stellen Sie die Videoauflösung auf 4K und die Bildrate auf 30 Bilder pro Sekunde ein. Wählen Sie ein Spulenrigg mit einer Flanschkante und Befestigungspunkten für einen Griff und eine Stange. Stellen Sie sicher, dass das Spulenrigg von Natur aus negativ schwimmfähig ist oder durch Hinzufügen von Gewichten so gestaltet ist. Für den häufigen Gebrauch oder schwierige Feldbedingungen wählen Sie eine Spule aus einem robusteren Material wie Aluminium. Stellen Sie sicher, dass sich die Spule während des Gebrauchs nicht auf der Stange dreht oder dreht. Befestigen Sie die Schnur an einem Ende an der Spule und am anderen Ende an einem abnehmbaren Clip zum Anschließen an die Kamera. Obwohl spezielle Kalibrierungskacheln nicht erforderlich sind, stellen Sie sicher, dass negativ schwimmfähige, erkennbare Objekte bekannter Größe in das Modell für den Maßstab aufgenommen werden. Berücksichtigen Sie die Überspannungs- und Strömungsbedingungen, um sicherzustellen, dass geeignete Materialien verwendet werden, damit die Fliesen während der Fotosammlung stationär bleiben. Stellen Sie den Tauchern ein Mittel zur Verfügung, um die Tiefe der Fliese zu messen, z. B. einen elektronischen Tiefenmesser. Wählen Sie einen Ort mit genügend Platz, um das gesamte Spiralmuster zu schwimmen. Zusätzlich zu dem zu vermessenden Gebiet sollte ein kleiner Pufferbereich eingebaut werden, um sicherzustellen, dass das gesamte Erhebungsgebiet ausreichend fotografiert wird, um qualitativ hochwertige Daten zu liefern. Wenn möglich, stellen Sie ein zweiköpfiges Team zusammen, eines, um flache Stellen mit dem Schnorchel zu untersuchen, und ein anderes, um tiefere Stellen mit dem Tauchen zu untersuchen. Wenn Sie vorhaben, den Standort regelmäßig zu vermessen, markieren Sie den Mittelpunkt, an dem das Spulenrigg platziert werden soll, mit einem Etikett oder einer dauerhaften Struktur. Nehmen Sie zumindest eine Koordinate des globalen Positionierungssystems, damit der Standort mit Hilfe eines Ausdrucks des Orthomosaiks verschoben werden kann. Legen Sie die Spule in die Mitte der Stelle, legen Sie dann die Kalibrierungskacheln aus und notieren Sie deren Tode. Legen Sie die Kalibrierkacheln mit der bedruckten Seite nach oben, etwa zwei Meter von der Mitte entfernt. Stellen Sie sicher, dass der Schwimmer die Seite der Kamera, die der Spule am nächsten liegt, an der Schnur befestigt und die Kamera gerade nach unten hält, etwa einen Meter vom Benthos entfernt. Dann schwimmt der Schwimmer mit der Kamera, während der Assistent die Spule bedient. Der Assistent stellt die Stange und die daran befestigte Spule in der Mitte des ausgewählten Standorts aufrecht und hält das Spulenrigg aufrecht und stationär. Sobald die Kamera richtig positioniert ist, beginnt der Schwimmer mit der Aufnahme kontinuierlicher Bilder des Benthos, während er vorwärts schwimmt und die Spannung auf der Leine aufrechterhält, um sicherzustellen, dass der Schwimmer beim Fotografieren in einer Spirale mit gleichbleibender Geschwindigkeit weiterschwimmt, bis die Leine vollständig von der Spule abgewickelt ist. In stark rauen Umgebungen wie Korallenriffen sollten Sie einen dritten Arbeiter einbeziehen, der das Verfangen der Leine verhindern kann, indem er über der Mitte der Leine schwebt und sie sanft über Hindernisse hebt. Wenn die Leine vollständig abgewickelt ist, kehrt der Schwimmer die Richtung um, befestigt die Kamera bei Bedarf wieder und schwimmt die Kamera in die entgegengesetzte Richtung, um die Leine während der Aufnahme wieder auf die Spule zurückzuspulen. Wenn eine einzelne Spiralmethode wünschenswert ist, um Zeit zu sparen, sollte der Schwimmer die Leine von der Kamera lösen und zur Abbildung der Mitte der Stelle übergehen, während der Assistent die Leine aufwickelt und das Spulenrigg von der Stelle entfernt. Sobald der Schwimmer anfängt, in die entgegengesetzte Richtung zu schwimmen, dreht der Assistent die Spule, um die Leine in einer halben Umdrehung gegen die neue Schwimmrichtung aufzuwickeln. Dadurch wird sichergestellt, dass der Rückweg des Schwimmers vom ursprünglichen Weg versetzt ist, um eine bessere Fotoabdeckung der Stelle zu erzielen. Stellen Sie sicher, dass der Schwimmer weiterhin Fotos macht und die umgekehrte Spirale schwimmt, bis die Schnur fast vollständig um die Spule aufgewickelt ist. Wenn der Abstand der Schwimmer und Assistenten ein weiteres Vorankommen verhindert, kann der Schwimmer das Fotografieren stoppen, so dass die Kamera von der Leine gelöst werden kann, und der Assistent kann das Spulenrigg aus der Mitte der Stelle entfernen. Sobald die Spule von der Stelle entfernt wurde, bildet der Schwimmer die Mitte der Stelle ab, indem er die Kamera gerade nach unten hält und die Kamera in einem kleinen Spiralmuster über die Mitte der Stelle bewegt. Wenn Sie fertig sind, räumen Sie die Website auf. Lassen Sie niemals Müll oder Geräte an einem Standort zurück und hinterlassen Sie einen Standort immer sauberer, als Sie ihn vorgefunden haben. Dieses Protokoll wurde verwendet, um die Riffstelle 2_7 am Patch Reef 13 in K abzubilden.