Développement de nouvelles méthodes de quantification de la densité des poissons à l’aide d’outils de stéréo-vidéo sous-marine

Summary

Nous décrivons une nouvelle méthode de comptage des poissons et estimer l’abondance relative (MaxN) et la densité des poissons à l’aide de rotation des systèmes de caméras stéréo-vidéo. Nous montrons également comment utiliser la distance de la caméra (distance Z) pour estimer la détectabilité propres à chaque espèce.

Abstract

L’utilisation de systèmes de caméra vidéo dans les études écologiques du poisson continue à gagner de traction comme méthode de mesure des longueurs de poissons et l’abondance de poissons estimation viable, non extractives. Nous avons élaboré et mis en place un outil de caméra stéréo-vidéo tournante qui couvre 360 degrés d’échantillonnage, ce qui maximise l’effort d’échantillonnage par rapport aux outils de caméra fixe. Diverses études ont détaillé la capacité des systèmes statiques, stéréo-appareil photo pour obtenir des mesures très exactes et précises des poissons ; ici, l’accent était sur le développement d’approches méthodologiques pour quantifier la densité des poissons à l’aide de systèmes de caméra rotative. La première approche était d’élaborer une modification de la métrique MaxN, qui est généralement un comte conservateur du nombre minimal de poissons observé sur une enquête de l’appareil photo. Nous redéfinissons MaxN pour être le nombre maximal de poissons observés dans toute rotation donnée du système de caméra. Lorsque les précautions sont prises pour éviter la double comptabilisation, cette méthode pour MaxN peut-être mieux refléter abondance réelle que celle obtenue à partir d’une caméra fixe. Deuxièmement, parce que la stéréo-vidéo permet aux poissons d’être mappé dans l’espace tridimensionnel, des estimations précises de la distance de huis-clos peuvent être obtenues pour chaque poisson. En utilisant le percentile 95 % de la distance observée de la caméra d’établir des zones spécifiques à l’espèce interrogés, nous tenir compte des différences dans la détectabilité des espèces tout en évitant la dilution des estimations de la densité en utilisant la distance maximale, qu'une espèce a été observée. Comptabilité pour cette gamme de détectabilité est essentielle d’évaluer l’abondance de poissons. Cette méthode facilitera l’intégration des outils de stéréo-vidéo en sciences appliquées et des contextes de gestion rotatifs.

Introduction

Le long de la côte Pacifique des États-Unis, plusieurs espèces importantes pour la pêche commerciale et récréative du poisson de fond (par exemple, le complexe de sébastes (Sebastes spp.) et la morue-lingue (Ophiodon elongatus)) sont fortement associées les habitats de haut-relief, fond dur^1,2,3,4,5. Chute de stéréo-vidéo caméras est un outil non extractives intéressant à utiliser dans les habitats rocheux en raison de la relative facilité et la simplicité de fonctionnement. Une v....

Protocol

Remarque : Les captures d’écran des étapes de logiciels sont inclus sous Forme de fichiers supplémentaires. Veuillez noter que les étapes du logiciel décrites ci-dessous sont spécifiques au logiciel choisi (voir la Table des matières). L’approche globale peut être étendue à n’importe quelle plate-forme de logiciel stéréo.

1. préparer des images stéréo-caméra pour l’analyse

Remarque : L’étalonnage à l’aide d’un cube de calibrage est recommandé. Un cube de calibration est un cadre en aluminium en trois dimensions précisément positionnée points en réfléchissant sur la surface. Lorsqu’....

Results

Entre 2013 et 2014, nous avons mené des 816 enquêtes avec l’atterrisseur de stéréo-vidéo tournante (Figure 1) le long de la côte centrale de Californie et MaxN et 95 % Z distance (Figure 4) données recueillies sur plus de 20 espèces. Il y avait clairs motifs dans la gamme détectable efficace des espèces observées, probablement due à l’interaction de l’espèce taille, forme et coloration (Figure 5). Pa.......

Discussion

La métrique MaxN traditionnelle repose sur l’idée de compter un nombre minimal garanti de personnes présentes lors d’une enquête. Si un certain nombre de poissons est visible simultanément dans une seule trame vidéo, il ne peut y avoir soit moins présent, mais parce que les poissons sont mobiles et distribuée de façon hétérogène, la probabilité de voir tous les individus simultanément au cours d’une seule image vidéo est faible . Il est donc probable que les traditionnel MaxN sous-estime vrai poisson abondance

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
cube d’étalonnage	SeaGIS	http://www.seagis.com.au/hardware.html	1000x1000x500 mm est les dimensions préférées. D’autres méthodes d’étalonnage sont disponibles.
Logiciel d’étalonnage CAL	SeaGIS	http://www.seagis.com.au/bundle.html
EventMeasure Logiciel de mesure stéréo	SeaGIS	http://www.seagis.com.au/event.html
Logiciel statistique	R Core Team 2017 (v. 3.4.0)		Le code d’amorçage se trouve : https://github.com/rfields2017/JoVE-Bootstrap-Function
Tableur	Microsoft Excel
2  ; caméras étanches	Deep Sea Power and Light		Qualité HD préférée
2 lumières étanches à la profondeur	Deep Sea Power and Light : 3000 lumens LED avec température
Enregistreur DVR	Stack LTD DVR
standard PC			Windows 10 préféré OS
plate-forme	Lander rotativeRecherche appliquée et génie marin (MARE)