Desarrollo de nuevos métodos para cuantificar la densidad de peces utilizando herramientas de estéreo y vídeo subacuáticos

Summary

Describimos un nuevo método para el conteo de peces y estimación de abundancia relativa (MaxN) y la densidad de peces utilizando sistemas de estéreo y vídeo cámara de rotación. También se demuestra cómo utilizar distancia desde la cámara (distancia Z) para estimar la capacidad de detección específicos.

Abstract

El uso de sistemas de cámaras de video en estudios ecológicos de peces continúa ganar la tracción como un método viable y no extractivo de medición longitudes de peces y estimar la abundancia de peces. Desarrolló e implementó una herramienta de cámara de vídeo estéreo giratoria que cubre 360 grados de toma de muestras, que maximiza el esfuerzo de muestreo en comparación con las herramientas de cámara estacionarios. Una variedad de estudios han detallado la capacidad de los sistemas estáticos, equipo de música de cámara para obtener mediciones altamente exactas y precisas de los peces; el objetivo aquí era en el desarrollo de enfoques metodológicos para cuantificar la densidad de peces utilizando sistemas de cámara giratoria. El primer enfoque fue desarrollar una modificación de la métrica MaxN, que normalmente es una cuenta conservadora del número mínimo de peces observada en una encuesta de la cámara. Redefinimos MaxN para ser el número máximo de peces observada en cualquier rotación dado el sistema de cámara. Cuando se toman las precauciones para evitar la doble contabilidad, este método para MaxN puede reflejar más exactamente verdadera abundancia obtenida desde una cámara fija. En segundo lugar, porque video estéreo permite pescado a asignarse en un espacio tridimensional, estimaciones precisas de la distancia de la cámara pueden obtenerse para cada pez. Utilizando el percentil 95% de la distancia observada desde la cámara para establecer áreas específicos estudiadas, nos cuenta las diferencias en la detectabilidad entre especies evitando la dilución de las estimaciones de densidad mediante el uso de la distancia máxima que era una especie observado. Contabilidad para esta gama de detección es fundamental para estimar con precisión la abundancia de peces. Esta metodología facilitará la integración de rotación estéreo video herramientas en contextos de gestión y ciencia aplicada.

Introduction

A lo largo de la costa del Pacífico de Estados Unidos, muchas de las especies importantes para la pesca comercial y recreativa peces de fondo (por ejemplo, el complejo de rockfish (Sebastes spp.) y bacalao (Ophiodon elongatus)) están fuertemente asociados con hábitats de alto relieve, duros^1,2,3,4,5. Gota de estéreo y vídeo cámaras son una atractiva herramienta no extractivo en hábitats rocosos debido a la relativa facilidad y simplicidad de la operación. Una variedad de sistemas ....

Protocol

Nota: Imágenes de los pasos de software se incluyen como Archivos complementarios. Tenga en cuenta que los pasos de software se describen a continuación son específicos para el software elegido (véase la Tabla de materiales). El enfoque general puede ampliarse a cualquier plataforma de software stereo.

1. preparar material de archivo de cámara estéreo para el análisis

Nota: Se recomienda la calibración utilizando un cubo de calibración. Un cubo de calibración es un tridimensional-marco de aluminio con precisamente puntos reflectantes colocados en la superficie. Cuando se utiliza en....

Results

Entre 2013 y 2014, llevamos a cabo 816 encuestas con el Lander de vídeo estéreo giratorio (figura 1) a lo largo de la costa central de California y MaxN y 95% Z distancia (figura 4) datos recogidos en más de 20 especies. Había patrones claros en la gama perceptible efectiva de especies observadas, probablemente debido a la interacción de la especie tamaño, forma y coloración (figura 5). Por ejemplo, .......

Discussion

La métrica MaxN tradicional se basa en la idea de contar un número mínimo garantizado de personas presentes durante una encuesta. Si un cierto número de peces es visible simultáneamente en un único fotograma de vídeo, no puede ser todo menos presente, sino porque los peces son heterogéneamente distribuidos y móviles, la posibilidad de ver a todos los individuos simultáneamente durante un solo fotograma de vídeo es baja . Por lo tanto es probable que MaxN tradicional subestima el verdadero pescado abundancia

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
cubo de calibración	SeaGIS	http://www.seagis.com.au/hardware.html	1000x1000x500 mm son las dimensiones preferidas. Existen otros métodos de calibración.
software de calibración CAL	SeaGIS	http://www.seagis.com.au/bundle.html
EventMeasure software de medición estereoscópica	SeaGIS	http://www.seagis.com.au/event.html
Software estadístico	R Core Team 2017 (v. 3.4.0)		El código de bootstrapping se puede encontrar: https://github.com/rfields2017/JoVE-Bootstrap-Function
Software de hoja de cálculo	Microsoft Excel
2 cámaras a prueba de agua	Deep Sea Power y Light		Calidad HD preferida
2 luces impermeables con clasificación de profundidad	Deep Sea Power and Light: LED de 3000 lúmenes con temperatura
Grabadora DVR	Stack LTD DVR
PC			Windows 10 Sistema operativo
giratorio Plataforma giratoria	Investigación e Ingeniería Aplicada Marina (MARE)