Name: Messung der Struktur, Zusammensetzung und Veränderung von Unterwasserumgebungen mit großflächiger Bildgebung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-04-18T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 19 s
Description: Lernen Sie ein vierstufiges Bildgebungsprotokoll zur Erfassung ökologischer Daten von Korallenriffen mit struktureller Komplexität und demografischen Analysen. Diese Methode ermöglicht präzise Langzeitbeobachtungen mariner Ökosysteme.

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<table><tbody><tr><td>1" x 4 1/4" x 3 1/4" kundenspezifisch bearbeitetes Acetal</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>1.1 Zahnradvorbereitung; Für den Bau von Kameradias und Halterungen</td></tr><tr><td>1/2" Polyethylen hoher Dichte in Marinequalität</td><td>King Starboard</td><td>N/A</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; Für den Bau des Kamera-Außenrahmens und der Kamera-Montageplatten</td></tr><tr><td>18-8 Flachkopf-Edelstahl-Kreuzschlitzschrauben, 3/8"-16 Gewindegröße, 1-1/2" Long</td><td>McMaster-Carr</td><td>91771A628</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; Für die Montage von Kamerarahmen</td></tr><tr><td>18-8 Innensechskantschraube aus Edelstahl, 10-24 Gewindegröße, 1-1/8" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A248</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; Wird verwendet, um die Montageplatte zu befestigen, um</td></tr><tr><td>1 lb Tauchgewichte</td> zu handhaben <td>House of Scuba</td><td>WBELT24 1LB</td><td>1.2 Plot Setup; Verwendet für Referenzschwimmer</td></tr><tr><td>200DL Unterwassergehäuse für Nikon D780 DSLR-Kamera</td><td>Ikelite</td><td>71019</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; Unterwassergehäuse für Digitalkameras</td></tr><tr><td>24mm Festobjektiv (AF-S NIKKOR 24mm f/1.8G ED)</td><td>Nikkor</td><td>20057</td><td>1.1 Ausrüstung Vorbereitung; Weitwinkelobjektiv für größere Bildüberlappung</td></tr><tr><td>250# Grau Longline Poly Soft</td><td>Continental Western</td><td>503086</td><td>1.2 Plot Setup; So erstellen Sie Maßstabsleisten. Bodenkontrollmarkierungen zur Bestimmung des</td></tr><tr><td>Bohrhammers Estwing</td><td></td><td>B3-3LB</td><td>1.2 Plot Setup; Wird verwendet, um Edelstahlpfähle am Vermessungsort</td></tr><tr><td>zu installieren 3/8-16 x 18" THRD ROD mit 60 GRAD PUNKT 316 S/S</td><td>Abeba Bolt</td><td>37C1800ROD6/60DEG</td><td>1.2 Plot Setup; Für die dauerhafte Installation zur Markierung von Vermessungsstellen</td></tr><tr><td>316 Edelstahl Nylon-Einsatz-Kontermutter superkorrosionsbeständig, 1/4"-20 Gewindegröße</td><td>McMaster-Carr</td><td>90715a125</td><td>1.2 Plot Setup; Für Maßstabsleisten und Rahmenmontage.</td></tr><tr><td>316 Edelstahl Nylon-Einsatz-Kontermutter superkorrosionsbeständig, 3/8"-16 Gewindegröße</td><td>McMaster-Carr</td><td>90715A145</td><td>1.2 Plot Setup; Befestigt am linken Edelstahlpfahl zur Ausrichtung des Plots</td></tr><tr><td>316 Edelstahl Kreuzschlitzschrauben, 10-32 Gewindegröße, 3/8" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>91500a827</td><td>1.1 Zahnradvorbereitung; Für die Montage von Kamerarahmen</td></tr><tr><td>4"x4" Agisoft Marker, gedruckt auf wasserfestem Papier</td>, <td>Agisoft</td><td>N/A</td><td>1.2 Plot Setup; Um Eckfliesen zu bauen. Bodenkontrollmarkierungen zur Bestimmung der Modellausrichtung</td></tr><tr><td>4"x4"x1/4" Edelstahlfliese</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>1.2 Plot Setup; Um Eckfliesen zu bauen. Bodenkontrollmarkierungen zur Bestimmung der Modellausrichtung</td></tr><tr><td>4"x4"x3/4" speziell bedruckter Agisoft-Kunststoffmarker aus Polyethylen hoher Dichte N</td><td>/A</td><td>N/A</td><td>1.2 Plot Setup; So erstellen Sie Maßstabsleisten. Bodenkontrollmarkierungen zur Bestimmung des Modellmaßstabs</td></tr><tr><td>512 GB Extreme PRO SDXC UHS-I Karte - C10, U3, V30, 4K UHD, SD Karte</td><td></td><td>SanDisk SDSDXXY-512G-GN4IN</td><td>1.1 Vorbereitung des Getriebes; Speicherkarte mit hoher Geschwindigkeit und großer Kapazität. Bis zu 2 pro Kamera für die Bildspeicherung</td></tr><tr><td>5 TB Elements Portable Externe Festplatte HDD, USB 3.0</td><td>Western Digital</td><td>WDBU6Y0050BBK-WESN</td><td>1.3 Bildaufnahme; Externe Festplatte mit großem Volumen zur Bildspeicherung und -sicherung</td></tr><tr><td>60-mm-Festobjektiv (AF-S Micro NIKKOR 60mm F2.8G ED)</td><td>Nikkor</td><td>2177</td><td>1.1 Vorbereitung der Ausrüstung; Makro-Zoomobjektiv, optional für Dual-Kamera-Setup</td></tr><tr><td>Acetal bearbeitet und mit Gewinde versehen für 1"x12" 3/8" 16 Gewindestützstreben</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>1.1 Zahnradvorbereitung; Kamerarahmen Stützsäulen</td></tr><tr><td>AquaMend Epoxy Putty Stick</td><td>JD Industrial Supply</td><td>470550</td><td>1.2 Plot Setup; Wird verwendet, um Edelstahlpfähle am Vermessungsort zu installieren</td></tr><tr><td>Architektonischer 6063 Aluminium-U-Kanal, 1/8" Wandstärke, 1/2" hoch x 3/4" breit außen</td><td>McMaster-Carr</td><td>9001k46</td><td>1,2 Plot Setup; So erstellen Sie Maßstabsleisten. Bodenkontrollmarkierungen zur Bestimmung des Modellmaßstabs</td></tr><tr><td>Black-Oxide 18-8 Edelstahl Linsenkopf-Kreuzschlitzschrauben, 1/4"-20 Gewinde, 1/2" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>91249a537</td><td>1.1 Zahnradvorbereitung; Zur Befestigung des Ikelite-Griffs am Gehäuse</td></tr><tr><td>Black-Oxide 18-8 Edelstahl Pan Head Kreuzschlitzschrauben, 1/4"-20 Gewinde, 5/8" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>91249A539</td><td>1.2 Plot Setup; So erstellen Sie Maßstabsleisten. Bodenkontrollmarkierungen zur Bestimmung des Modellmaßstabs</td></tr><tr><td>Blaues Stahlseil</td><td>Continental Western</td><td>402020</td><td>1.2 Plot Setup; Wird verwendet, um den Tauchauftrieb während der Vermessungen am Benthos zu sichern</td></tr><tr><td>D780 Kameragehäuse</td><td>Nikon</td><td>1618</td><td>1.1 Vorbereitung der Ausrüstung; Kameragehäusemodell</td></tr><tr><td>: DGX Tech Compass mit Bungee-Halterung und Kabel</td><td>, Tauchausrüstung Express</td><td>DX-9050x</td><td>1.2 Plot Setup; Zum Sammeln von Parzellenpeilungen und als Ergänzung zum Kamerarahmen als Navigationshilfe</td></tr><tr><td>Tauchcomputer - Suunto Zoop Novo</td><td>Suunto&nbsp;</td><td>N/A</td><td>1.2 Aufbau der Handlung; So zeichnen Sie die Tiefe auf Referenzkacheln auf</td></tr><tr><td>Tauchschiefer</td><td>TexWipe</td><td>TX5835</td><td>1.2 Plot Setup; Wird verwendet, um Plot-Metadaten wie Fliesentiefe und codierte Zielnummern aufzuzeichnen</td></tr><tr><td>DL 8 Zoll Dome Port</td><td>Ikelite</td><td>75340</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; Kuppelöffnung für Unterwassergehäuse</td></tr><tr><td>FLOAT, PVC SPONGE, 5-3/4" Ø X 3/4", ROST</td><td>Memphis Netz & Twine</td><td>SB1</td><td>1.2 Aufbau der Handlung; Wird als visuelle Referenz verwendet, um die Plotgrenzen und die Schwimmhöhe des Kameramanns</td></tr><tr><td>Garmin 78s GPS</td><td>Garmin</td><td>010-00864-01</td><td>1.2 Plot Setup zu bestimmen; Wird verwendet, um den Standort des Vermessungsstandorts aufzuzeichnen</td></tr><tr>:<td>Hochleistungsrechner</td><td>N/A</td><td>, N/A</td><td>2.0, Modellbau; Für die Verarbeitung von Punktwolken mit 3D-Dichte werden als Spezifikationen eine Hochgeschwindigkeits-CPU mit 10+ Kernen, 128 GB RAM (mindestens 64 GB), ein 1 TB Solid-State-Laufwerk und eine dedizierte NVIDIA- oder AMD-GPU empfohlen.</td></tr><tr><td>Aufblasbarer Oberflächentauchschwimmer</td><td>Omer</td><td>Atol 6246</td><td>1.2 Plot Setup; Doppelzweck-Oberflächenmarkierungsboje und&nbsp;</td></tr><tr><td>JOHNSON Cross Check Level: Nicht magnetisch, 2 1/4 Zoll x 1 7/16 Zoll x 3/16 Zoll, Kunststoff, Aufhängeloch, 1 mm/m</td><td>Grainger</td><td>6C225</td><td>1.1 Zahnradvorbereitung; Optionale Ergänzung des Kamerarahmens als Navigationshilfe</td></tr><tr><td>Langes Maßband, 1/2 Zoll x 30 m, Kürbis</td><td>Grainger</td><td>3LJW9</td><td>1.2 Plot Setup; Wird verwendet, um den Plotbereich</td></tr><tr><td>Manta Reel SR einzurichten. Reel</td><td>Manta Industries</td><td>N/A</td><td>1.2 Plot Setup; Befestigt an einem Tauchschwimmer zur Verwendung bei Vermessungen</td></tr><tr><td>Metashape Professional Lizenz</td><td>Agisoft</td><td>N/A</td><td>2.0 Modellbau; Software für die Verarbeitung dichter Punktwolken</td></tr><tr><td>Blendfreies, klares Acryl</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>1.2 Plot Setup; Um Eckfliesen zu bauen. Ground Control Marker zur Bestimmung der Modellausrichtung</td></tr><tr><td>O-Ring 0132.45 für DL Port System, ULTRAcompact Gehäuse</td><td>Ikelite</td><td>132.45</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; O-Ring für Unterwassergehäuse</td></tr><tr><td>O-Ring 0132.59 für DSLR & Spiegellose Gehäuse (Typ 1)</td><td>Ikelite</td><td>132.59</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; O-Ring für Unterwassergehäuse</td></tr><tr><td>Paracord oder Dacron Line</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>1.2 Plot Setup; Wird verwendet, um Referenzschwimmer an Tauchgewichten zu befestigen</td></tr><tr><td>Passivierte Phillips-Flachkopfschraube aus Edelstahl 18-8, 82-Grad-Senk, 1/4"-20 Gewinde, 1" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>91771a542</td><td>1,1 Getriebevorbereitung; Rahmenschieberplatte</td></tr><tr><td>Passivierte Phillips-Flachkopfschraube aus Edelstahl 18-8, 82 Grad Senkrecht, 1/4"-20 Gewinde, 1-3/4" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>91771a548</td><td>1.1 Zahnradvorbereitung; Rahmenschieberplatte</td></tr><tr><td>Passivierte 18-8 Edelstahl Phillips Flachkopfschraube, 82 Grad Senker, 10-32 Gewinde, 3/8" lang</td><td>McMaster-Carr</td><td>91771A827</td><td>1,2 Plot Setup; Um Eckfliesen zu bauen. Bodenkontrollmarker zur Bestimmung der Modellausrichtung</td></tr><tr><td>Pelican 1060 Microcase</td><td>Pelican</td><td>1060-025-100</td><td>1.2 Plot Setup; Gehäuse für GPS-Gerät, das an dem aufblasbaren Tauchschwimmer befestigt wird</td></tr><tr><td>Kunststoff-Kopf Rändelschraube 1/4"-20 x 2"</td><td>McMaster-Carr</td><td>91185A819</td><td>1.1 Vorbereitung der Ausrüstung; Zur Befestigung des Kameragehäuses am Rahmen</td></tr> des <tr><td>rechten Schnellwechselgriffs mit Verlängerung</td><td>Ikelite</td><td>4077.02</td><td>1.1 Vorbereitung der Ausrüstung; Griff für Unterwassergehäuse</td></tr><tr><td></td><td>R N/A</td><td>N/A</td><td>3.0 Ökologische Analyse; Software zum Ausführen von Skripten zur strukturellen Komplexität:</td></tr><tr><td>Taglab</td><td>N/A</td><td>, N/A</td><td>3.0, Ökologische Analyse; Software zur Segmentierungsanalyse</td></tr><tr><td>Trigger Extension v2 für Auslöser oder Zurück-Taste Fokus</td><td>Ikelite</td><td>4077.95</td><td>1.1 Getriebevorbereitung; Auslöseverlängerung für Unterwassergehäuse, Auslöseknopfsteuerung</td></tr><tr><td>, Vakuumpumpe mit Manometer,</td><td>Ikelite</td><td>47011</td><td>1.1, Getriebevorbereitung; Zur Prüfung der Integrität von O-Ring-Dichtungen für Unterwasserkameragehäuse</td></tr><tr><td>Viscore</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>2.0 Modellbau; 3.0 Ökologische Analyse; Software für ökologische Analysen</td></tr></tbody></table>

messung der struktur, zusammensetzung und veränderung von unterwasserumgebungen mit großflächiger bildgebung

Measuring the Structure, Composition, and Change of Underwater Environments with Large-area Imaging

Eine erfolgreiche großflächige Bilderfassung im Feld sollte zur Erstellung einer dichten Punktwolkenrekonstruktion mit vollständiger Top-Down-Abdeckung des Vermessungsgebiets führen, während eine unzureichende Redundanz in der Abdeckung zu Lücken oder einer vollständigen Verschlechterung der Punktwolke führen kann (Abbildung 4). Bei einer Reihe von 43 großflächigen Bilderhebungen, die im Jahr 2016 auf dem hawaiianischen Archipel durchgeführt wurden, wurden durchschnittlich 99,6 % der Bilder pro Datensatz ausgerichtet, wobei 66 % der Bildsätze 100 % der Bilder erfolgreich ausgerichtet hatten. Bilder, die von der Kamera mit Weitwinkelobjektiv aufgenommen wurden, wiesen eine durchschnittliche GSD von 0,52 mm px-1 auf, während Bilder von der Kamera mit Zoomobjektiv eine durchschnittliche GSD von 0,18 mm px-1 aufwiesen. Diese Durchmusterungen erzeugten dichte Punktwolken mit einer durchschnittlichen Größe von 557,7 Millionen Punkten (15 GB).
Die hier beschriebenen ökologischen Arbeitsabläufe wurden so konzipiert, dass sie Daten generieren, die mit bestehenden Methoden zur Überwachung von Korallenriffen vergleichbar sind78. Ökologische Daten, die aus den LAI-Erhebungen auf Hawaii extrahiert wurden, zeigen, abgesehen von einigen Ausreißern, Messungen der linearen Rauheit, die sich aus dem Arbeitsablauf der strukturellen Komplexität ergeben und gut mit den relativen Werten im Vergleich zu In-situ-Messungen der Komplexität an Standorten übereinstimmen81 (Abbildung 5A,B). Zusätzliche Analysen der Zusammensetzung der Gemeinschaft aus LAI zur Messung der prozentualen Abdeckung der wichtigsten benthischen funktionellen Gruppen zeigen eine ähnliche Übereinstimmung im Vergleich zu herkömmlichen Photoquadrat-Erhebungen82 (Abbildung 5C,D). Die quadratische Stichprobe wurde hier verwendet, um die Dichte von sessilen wirbellosen Tieren zu messen, wobei Seeigel am häufigsten sind, die als kategoriale Maße für die relative Abundanz zusammengefasst wurden. LAI-Methoden verzeichneten im Vergleich zu In-situ-Methoden regelmäßig höhere Abundanzniveaus81 (Abbildung 5E,F), was möglicherweise auf die Fähigkeit zurückzuführen ist, alle Individuen innerhalb eines bestimmten Gebiets im Vergleich zu einer schnellen visuellen Zählung umfassend zu durchsuchen und zu befragen. Die Segmentierung von Korallenkolonien mit Hilfe der 2D-Orthoprojektion ergab auch ähnliche Größenverteilungen der häufigen Korallentaxa wie bei in situ Methoden83 (Abbildung 5G,H).
Ein großer Vorteil von LAI-Vermessungen ist die Möglichkeit, Veränderungen in Riffgebieten im Laufe der Zeit durch die Koregistrierung der dichten Punktwolke zu archivieren und zu verfolgen. Korallenriffe sind lebende Substrate, was für LAI-Erhebungen bedeutet, dass es schwierig sein kann, dauerhafte Oberflächen zu identifizieren, entweder natürliche oder installierte, die zur zuverlässigen Koregistrierung dichter Punktwolken aus verschiedenen Zeitpunkten verwendet werden können. Das Beispiel vom Millennium-Atoll (Abbildung 6) zeigt ein Beispiel mit hohem Wachstum und strukturellem Verlust, bei dem der unterstützte Koregistrierungs-Workflow für die Koregistrierung dichter Punktwolken verwendet wurde, obwohl die Riffoberfläche im Laufe der Zeit wenig bis gar nicht stabil war.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67700/67700fig01.jpg"> 
Abbildung 1: Diagramm der zusammengesetzten Kamerarahmen. Beispielansichten der (A,B) Dual- und (C,D) Einzelkamera-Frames. Ikelite Kameragehäuse werden mit einer Schiebeplatte, die an den Gehäusegriffen befestigt ist, am Rahmen an der Kamerahalterung befestigt. Optionale Instrumente zur Unterstützung der Navigation wie Wasserwaage, Kompass und Tauchcomputer können am Rahmen angebracht werden, wie in B gezeigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/67700fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67700/67700fig02.jpg"> 
Abbildung 2: Diagramm des Aufbaus eines großflächigen Bilddiagramms von 100 m2 . Schematische Darstellung eines vollständig eingerichteten großflächigen Bildplots mit einer Fläche von 100 m2 . Zu den temporären Plot-Markierungen gehören sechs Grenzkachel-Marker, vier Maßstabsleisten und vier Referenz-Gleitkommazahlen. Zu den dauerhaften Grundstücksmarkierungen gehören zwei Edelstahlpfähle mit dem linken Pfahl, wenn man an Land schaut, einschließlich einer Kontermutter. Die GPS-Referenz für das Grundstück sollte über der linken Mittelkachel oder dem Pfahl eingenommen werden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/67700fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67700/67700fig03.jpg"> 
Abbildung 3: Muster der Taucher-Sammlung. Beispiel für (A) den Schwimmweg des Tauchers, um eine ausreichende Abdeckung und Überlappung des Grundstücksbereichs mit einem Puffer zu gewährleisten, und (B) die Anordnung des Tauchers mit dem Kamerasystem mit den Referenzschwimmern, die eine Richtschnur für die Schwimmhöhe bieten. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/67700fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67700/67700fig04.jpg"> 
Abbildung 4: Reduzierung der Bildüberlappung. Die Verschlechterung der dichten Punktwolke mit zunehmender Anzahl überlappender Bilder wird durch Zufallsstichproben reduziert. Jedes Fenster zeigt die dichte Punktwolke, die aus (A) allen Bildern, (B) 1/2, (C) 1/3, (D) 1/5 und (E) 1/10 der Originalbilder generiert wurde. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/67700fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67700/67700fig5v2.jpg"> 
Abbildung 5: Ökologische Datenextraktion. Kandidatendaten, die für jeden der ökologischen Arbeitsabläufe aus der großflächigen Bildgebung extrahiert wurden, werden im Vergleich zu etablierten in situ Datenerhebungsmethoden gezeigt. Dazu gehören (A,B) strukturelle Komplexität, (C,D) Zusammensetzung der Gemeinschaft (Fehlerbalken zeigen Standardfehler an), (E,F) Dichte von Wirbellosen und (G,H) Demografie der Größenstruktur. Abkürzung: LAI = large-area imaging. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/67700fig5v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67700/67700fig06.jpg"> 
Abbildung 6: Koregistrierung von dichten Punktwolken. Ein Beispiel für einen visuellen Vergleich zweier zeitlich koregistrierter dichter Punktwolken. Bereiche mit strukturellen Verlusten, die wahrscheinlich durch Seegangsschäden verursacht wurden, sind visuell rot gekennzeichnet, wie durch den magentafarbenen Pfeil angezeigt. Bereiche mit struktureller Ergänzung, die typischerweise auf das Wachstum von Korallenkolonien zurückzuführen sind, sind visuell blau codiert, wie durch den gelben Pfeil angezeigt. Der hier beschriebene Coregistrierungs-Workflow kann auch für so dynamische Riffbereiche wie hier verwendet werden, in denen fest installierte Ground Control Points (GCPs) aufgrund von Überwucherung oder Verschiebung unzuverlässig wären. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/67700fig06large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Kamera-Funktion</td>
			<td>Empfohlene Einstellung</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brennpunkt</td>
			<td>Auto</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">Aufnahmemodus</td>
			<td>P (Programmed Auto) für Weitwinkelobjektiv</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A (Blendenautomatik), eingestellt auf eine Blende von F8 für Makroobjektiv</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Release-Modus</td>
			<td>S (Automatik mit Verschlussautomatik)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autofokus-Einstellungen</td>
			<td>Autofokus zentral (AF-C), Einzelner zentraler Punkt (S)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatische ISO-Empfindlichkeitssteuerung</td>
			<td>AUF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Maximale ISO-Empfindlichkeit</td>
			<td>3200</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Minimale Verschlusszeit</td>
			<td>1/320</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bildqualität</td>
			<td>RAW + JPEG</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intervalltaktgeber</td>
			<td>1 Sek.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weißabgleich</td>
			<td>Gewohnheit</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 1: Empfohlene Kameraeinstellungen. Im Folgenden finden Sie eine Liste der wichtigsten Kameraeinstellungen, die zur Optimierung der Bildqualität verwendet werden. Diese Einstellungen priorisieren die Aufnahme von scharfen Bildern, die von einem sich bewegenden Bediener unter Unterwasserlichtbedingungen aufgenommen wurden.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="2">Fotos ausrichten</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Genauigkeit</td>
			<td>Hoch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Generische Vorauswahl</td>
			<td>Nein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Schlüsselpunkt-Limit</td>
			<td>5000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Begrenzung des Verknüpfungspunkts</td>
			<td>0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geführter Bildabgleich</td>
			<td>Nein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anpassung des adaptiven Kameramodells</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Dichte Cloud erstellen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Qualität</td>
			<td>Hoch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tiefenfilterung</td>
			<td>Leicht</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Punktfarben berechnen</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Punktkonfidenz berechnen</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="2">Punkte exportieren</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dateityp</td>
			<td>Stanford PLY</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Koordinatensystem</td>
			<td>Lokale Koordinaten (m)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ursprungsdaten</td>
			<td>Dichte Wolke</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Speichern von Punktfarben</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Speicherpunkt normal</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vertrauen in Punkte sparen</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Speicherpunkt-Klassen</td>
			<td>Nein</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Konvertieren Sie Farben in 8 Bit RGB</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Binäre Codierung</td>
			<td>Ja</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 2: Einstellungen für die Konstruktion von 3D-Punktwolken. Eine Liste von Einstellungen, die in Agisoft Metashape verwendet werden, um eine qualitativ hochwertige Rekonstruktion von Punktwolken zu erstellen und zu exportieren.
Ergänzende Datei 1: Roadmap. Beispiel für ein Orthomosaikbild, das mit Plot-Features und -Tiefen markiert ist, um die Suche nach dem Plotbereich für die erneute Vermessung zu erleichtern. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%201%20Roadmap.pdf" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 2: Extract_meta.py. Skript wird in Agisoft Metashape ausgeführt, um Kameraposen- und Dateiverzeichnisinformationen für die Verwendung in Viscore zu exportieren und die Originalbilder abzufragen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%202%20extract_meta.py" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Datei 3: Leitfaden zu Viscore. Software-Leitfaden für Viscore, der Workflows für die Modellvisualisierung, Co-Registrierung und ökologische Analysen enthält. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental_3_Guide_to_Viscore_Final.pdf" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 4: Rugosity_Functions.RMD. Skript, das in R verwendet wird und Funktionen zur Verarbeitung von Rauheitsdaten enthält, die aus Viscore extrahiert wurden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%204%20Rugosity_Functions.Rmd" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 5: Rugosity_Analysis.Rmd. Skript, das in R zum Berechnen von Rugosity-Metriken verwendet wird. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%205%20Rugosity_Analysis.Rmd" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 6: Quadrat_sampling.rpl.json. Skript, das in Viscore für den Arbeitsablauf der Quadrat-Dichte-Analyse verwendet wird. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%206%20Quadrat_sampling.repl.json" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 7: Density_taxo_lookup.json. Schaltfläche Lookup-Datei zum Ausführen eines Quadrat-Sampling-Skripts zum Aggregieren von Quadrat-Sampling-Daten nach taxonomischer Gruppe. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%207%20Density_taxo_lookup.json" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 8: Density_Analysis.R Skript, das in R verwendet wird, um quadratische Stichprobendaten zu aggregieren, das die Dichte nach taxonomischer Gruppe auf Vermessungsebene berechnet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%208%20Density_Analysis.R" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 9: README.txt Beispiel-Textdatei, die in Originalbilder für die Datenarchivierung eingefügt werden soll und die Bilderfassungsmethode beschreibt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%209%20README.txt" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Akte 10: METADATA_KAH_2016-07_03.txt Beispieltextdatei, die in Originalbilder für die Datenarchivierung eingefügt werden soll und Metadatenfelder für die LAI-Vermessung enthält. Dazu gehören Felder für den Maßstab innerhalb der Vermessung und Tiefendaten für die Referenzierung sowie allgemeine Standortmetadaten für den geografischen Kontext. Abkürzung: LAI = large-area imaging. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67700/Supplemental%2010%20METADATA_KAH_2016-07_03.txt" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>

Messung der Struktur, Zusammensetzung und Veränderung von Unterwasserumgebungen mit großflächiger Bildgebung

Digital imaging and processing technology have evolved to facilitate the expansion of large-area imaging surveys, which increase our capacity to study the ...

measuring-structure-composition-change-underwater-environments-with

Research

Forschung

JoVE Journal

Environment

Umwelt

Dieses Protokoll enthält Anweisungen, wie man ein sich geschlossenes Unterwasser-Velocimetry Geräten (SCUVA), die für die Quantifizierung der in situ Tier-generated fließt ausgelegt ist zu verwenden. Darüber hinaus behebt dieses Protokoll Herausforderungen Feldbedingungen gestellt und umfasst Betreiber Bewegung, vorherzusagen Position der Tiere und Ausrichtung der SCUVA.

Quantitativen Messung In situ Flows mit einem Self-Contained Underwater Velocimetry Apparatus (SCUVA)

Eine integrierte Suite von bildgebenden Verfahren wurde angewandt, um Polypen Morphologie und Gewebestruktur in der Karibik Korallen Montastraea annularis und M. bestimmen faveolata. Fluoreszenz, Serienblock Gesicht und Zwei-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskopie konfokalen haben gelappten Struktur, Polypen Wände, und die geschätzte Chromatophoren und Zooxanthellen Dichten und Verteilungen identifiziert.

Multimodale Optische Mikroskopie Methoden Reveal Polyp Gewebemorphologie und Struktur in der Karibik Korallen-Riff-Gebäude

Wir beschreiben eine neue Methode für das zählen der Fische, und relative Häufigkeit (MaxN) und Fisch-Dichte mit rotierenden Stereo-Video-Kamera-Systeme zu schätzen. Wir demonstrieren auch Abstand von der Kamera (Z-Abstand) zu verwenden, um artspezifische Nachweisbarkeit zu schätzen.

Entwicklung neuer Methoden zur Quantifizierung der Fisch-Dichte mit Unterwasser-Stereo-Video-Tools

Bildbasierte Vermessung ist eine zunehmend praktische, nicht-invasive Methode, die Meeresumwelt zu probieren. Wir präsentieren das Protokoll einer Drop-Kamera-Umfrage, die die Fülle schätzt und Verteilung der Atlantischen Meer Jakobsmuschel (Placopecten Magellanicus). Wir diskutieren, wie dieses Protokoll für die Anwendung auf andere benthischen Makroinvertebraten verallgemeinert werden kann.

Methoden zur Image-basierte Umfragen von benthischen Makroinvertebraten und ihren Lebensraum am Beispiel der Drop-Kamera-Umfrage für die Atlantik-Jakobsmuschel

Wir bieten ein detailliertes Protokoll für die Durchführung von Unterwasser-Structure-from-Motion-Photogrammetrie-Vermessungen zur Erstellung von 3D-Modellen und Orthomosaiken.

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

Hier wird ein Protokoll für die Erfassung und Verarbeitung von Unterwasser-Photogrammetriedaten vorgestellt, einschließlich einer deutlich vereinfachten und vollautomatischen Bildverarbeitungspipeline, die zu georeferenzierten und zeitreihenausgerichteten Ausgaben führt, die für die Extraktion, Analyse und Anwendung ökologischer Daten bereit sind.

Reefshape: Ein System zur effizienten Erfassung und automatisierten Verarbeitung von Zeitreihen-Unterwasserphotogrammetriedaten für das Monitoring benthischer Lebensräume

Ein Verfahren zur Bestimmung der Fettsäuregehalt und der Zusammensetzung in Mikroalgen anhand von mechanischen Zellaufschluss, Lösungsmittelbasis Lipidextraktion, Umesterung und die Quantifizierung und Identifizierung der Fettsäuren mittels Gaschromatographie beschrieben. Ein tripentadecanoin interner Standard verwendet wird, um für die möglichen Verluste bei der Extraktion und unvollständiger Umesterung kompensieren.

Die Analyse der Fettsäuregehalt und Zusammensetzung in Mikroalgen

Mehr als die Hälfte der Proteine ​​sind kleine Proteine ​​(Molekularmasse &lt;200 kDa), die herausfordernd sind sowohl für Elektronenmikroskop Bildgebung und dreidimensionale Rekonstruktionen. Optimierte negative Färbung ist eine robuste und Hochdurchsatz-Protokoll, um einen hohen Kontrast und eine relativ hohe Auflösung (~ 1 nm) Bilder von kleinen asymmetrische Proteine ​​oder Komplexe unter verschiedenen physiologischen Bedingungen zu erhalten.

Optimierte negative Färbung: ein Hochdurchsatz-Protokoll für die Prüfung kleiner und asymmetrische Proteinstruktur durch Elektronenmikroskopie

In planta ist die Messung von Nährstoff- und Giftstoffflüssen essentiell für die Untersuchung der Pflanzenernährung und Toxizität. Hier behandeln wir Radiotracer-Protokolle zur Bestimmung des Ein- und Ausflusses in intakten Pflanzenwurzeln am Beispiel von Kalium- (K+) und Ammoniak/Ammonium-Flussmitteln (NH3/NH 4+). Vorteile und Grenzen solcher Techniken werden diskutiert.

Mess Flüsse von Mineralstoffen und Giftstoffe in Pflanzen, die mit radioaktiver Tracer

Aquafaba ist eine zähflüssige Saft aus Kichererbsen aus der Dose, wenn kräftig gerührt, produziert einen relativ stabilen weißen Schaum oder Schaum. Das primäre Forschungsziel ist es, die Komponenten des Aquafaba zu identifizieren, die viscosifying/Verdickung Eigenschaften mittels Kernspinresonanz (NMR), Ultrafiltration, Elektrophorese und Peptid tragen Masse Fingerabdruck.

Zusammensetzung und Eigenschaften der Aquafaba: Wasser erholt kommerziell Dosen Kichererbsen

Lernen Sie ein vierstufiges Bildgebungsprotokoll zur Erfassung ökologischer Daten von Korallenriffen mit struktureller Komplexität und demografischen Analysen. Diese Methode ermöglicht präzise Langzeitbeobachtungen mariner Ökosysteme.

Messung der Struktur, Zusammensetzung und Veränderung von Unterwasserumgebungen mit großflächiger Bildgebung

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