Method Article

Metody badań obrazowych makrobezkręgowców bentosowych i ich siedlisk na przykładzie badania przegrzebka atlantyckiego za pomocą kamery opadowej

DOI:

10.3791/57493

⸱

July 2nd, 2018

 , 
1School for Marine Science and Technology, University of Massachusetts Dartmouth

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Pomiary oparte na obrazach są coraz bardziej praktyczną, nieinwazyjną metodą pobierania próbek środowiska morskiego. Przedstawiamy protokół z badania za pomocą kamery zrzutowej, które szacuje liczebność i rozmieszczenie przegrzebka morskiego (Placopecten magellanicus). Omówiliśmy, w jaki sposób protokół ten można uogólnić w celu zastosowania do innych makrobezkręgowców bentosowych.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Podwodne obrazowanie od dawna jest używane w dziedzinie ekologii morskiej, ale zmniejszenie kosztów kamer o wysokiej rozdzielczości i przechowywania danych sprawiło, że podejście to stało się bardziej praktyczne niż w przeszłości. Badania oparte na obrazach pozwalają na ponowne przyjrzenie się początkowym próbkom i są nieinwazyjne w porównaniu z tradycyjnymi metodami badań, które zwykle obejmują sieci lub pogłębiarki. Protokoły badań opartych na obrazach mogą się znacznie różnić, ale powinny być oparte na zachowaniu gatunków docelowych i celach badania. Aby to zademonstrować, opisujemy nasze najnowsze metody badania przegrzebka morskiego (Placopecten magellanicus) za pomocą kamery zrzutowej, aby zapewnić przykład proceduralny i reprezentatywne wyniki. Procedura jest podzielona na trzy kluczowe kroki, które obejmują projektowanie ankiety, gromadzenie danych i produkty danych. Wpływ zachowania przegrzebków i cel badania, jakim jest zapewnienie niezależnej oceny zasobów przegrzebków morskich w USA, na procedurę badania, są następnie omawiane w kontekście uogólnienia metody. Ogólnie rzecz biorąc, szerokie zastosowanie i elastyczność badania z użyciem kamery zrzutowej University of Massachusetts Dartmouth School for Marine Science and Technology (SMAST) pokazuje, że metodę tę można uogólnić i zastosować do różnych bezkręgowców siedzących lub badań skoncentrowanych na siedliskach.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Przegrzebek atlantycki (Placopecten magellanicus) to małż morski występujący na całym szelfie kontynentalnym północno-zachodniego Oceanu Atlantyckiego od Zatoki Świętego Wawrzyńca w Kanadzie do Przylądka Hatteras w Północnej Karolinie1. Połowy przegrzebków morskich w Stanach Zjednoczonych doświadczyły bezprecedensowego wzrostu wyładunków i wartości w ciągu ostatnich piętnastu lat i stały się jednym z najbardziej cenionych łowisk w kraju, z wyładunkami o wartości około 440 milionów dolarów w 2015 roku2. Pomimo tego wzrostu, nakład połowowy przegrzebków został znacznie zmniejszony w ciągu ostatnich 20 lat dzięki wdrożeniu systemu rotacji obszarów, który ma na celu ochronę obszarów z młodymi przegrzebkami i skoncentrowanie połowów na obszarach z większymi przegrzebkami o dużym zagęszczeniu1. To podejście do zarządzania wymaga przestrzennie specyficznych informacji na temat gęstości i wielkości przegrzebków, które są dostarczane przez kilka badań, w tym badanie kamery zrzutowej University of Massachusetts Dartmouth School for Marine Science and Technology (SMAST).

Celem badania kamery zrzutowej SMAST jest dostarczenie zarządzającym zasobami rybackimi, naukowcom morskim i społecznościom rybackim niezależnej oceny zasobów przegrzebków morskich w USA i związanych z nimi siedlisk. Ankieta została opracowana we współpracy z rybakami przegrzebków i wykorzystuje techniki pobierania próbek quadrat oparte na badaniach nurkowych3,4. Początkowe badania na początku 2000 roku koncentrowały się na oszacowaniu zagęszczenia przegrzebków morskich w zamkniętych częściach produktywnego obszaru rybołówstwa znanego jako Georges Bank5, ale badanie rozszerzyło się na większość zasobów przegrzebków w wodach USA i Kanady (≈100 000 km2)6,7. Informacje z ankiety zostały włączone do oceny stada przegrzebków w ramach procesu Warsztatów Oceny Stada i niezawodnie dostarczone do Rady Zarządzania Rybołówstwem Nowej Anglii, aby pomóc w rocznym przydziale zbiorów przegrzebków8. Ponadto dane z ankiety dotyczącej kamery zrzutowej SMAST przyczyniły się na wiele sposobów do zrozumienia ekologii gatunków innych niż przegrzebki7,9,10,11,12 oraz charakterystyki siedliska bentosowego13,14,15. To szerokie zastosowanie pokazuje, że metoda może zostać uogólniona i zastosowana do różnych bezkręgowców siedzących, potencjalnie pomagając złagodzić problem ekspansji połowów bezkręgowców, wyprzedzając wiedzę naukową i politykę potrzebną do skutecznego zarządzania nimi16. Co więcej, próbkowanie oparte na obrazie jest nieinwazyjne w porównaniu z tradycyjnymi metodami próbkowania populacji i coraz bardziej przystępne cenowo ze względu na malejące koszty kamer o wysokiej rozdzielczości i przechowywania danych17,18. Poniżej przedstawiono metody badania z 2017 r. za pomocą kamery zrzutowej SMAST stosowane do zarządzania przegrzebkami w amerykańskiej części Georges Bank w celu zilustrowania tej procedury. Omawiamy uzasadnienie tej procedury, aby pomóc w jej uogólnieniu i zastosowaniu do innych bezkręgowców siedzących.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Projekt ankiety

  1. Znajdź jeden lub więcej przybrzeżnych komercyjnych statków do połowu przegrzebków dostępnych w odstępach 6-8-dniowych.
  2. Zbuduj stalową piramidę z wewnętrzną ramą, w której można zamontować trzy kamery, światła i skrzynkę przyłączeniową dla światłowodowego (Rysunek 1). Upewnij się, że jedna kamera to cyfrowa kamera do robienia zdjęć, a dwie to kamery wideo o niższej rozdzielczości, ale nadal wysokiej rozdzielczości.

figure-protocol-1
Rysunek 1: Piramida pomiarowa z kamerami i światłami wykorzystanymi do zbierania danych w 2017 r. University of Massachusetts Dartmouth, School for Marine Science and Technology zrzuca piramidę badań z kamerami i światłami używanymi do zbierania danych w 2017 roku. Skrzynka przyłączeniowa, która łączy kamery i światła z światłowodowym, jest zamontowana między dwoma prętami ze światłami i nie jest pokazana. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Użyj systematycznego projektu doboru próby, aby umieścić stacje pomiarowe w odległości 5,6 km od siebie w większości obszarów Georges Bank wykorzystywanych przez rybołówstwo i 2,8 km od siebie w dwóch ważnych obszarach1
    UWAGA: Dwóch naukowców, kapitan i oficer byli w stanie zbadać około 50 stacji co 24 godziny na siatce 5,6 km i 80 stacji na siatce 2,8 km. W związku z tym do wypełnienia ankiety potrzebnych było około 5 wyjazdów badawczych.

2. Gromadzenie danych

  1. Załaduj sprzęt na statek.
  2. Ustaw sprzęt na pokładzie statku.
    1. Ułóż piramidę, wciągarkę wrażliwą na nacisk z światłowodowym na bębnie i przymocowaną do pierścienia ślizgowego, a następnie żurawik na pokład statku. Upewnij się, że światłowodowy może przebiegać od wciągarki przez żurawik i do piramidy bez dotykania wciągarki statku.
    2. Użyj małych, tymczasowych spawów, aby przymocować wciągarkę, żurawik i płytę żurawika na miejscu.
    3. Podłącz wrażliwy na nacisk zasilający wciągarki do skrzynki bezpieczników statku.
    4. Przymocuj skrzynkę przyłączeniową do piramidy.
    5. Przymocuj kamery i światła do piramidy.
    6. Podłącz kamery i światła do skrzynki przyłączeniowej za pomocą kamery i światła.
    7. Poprowadź światłowodowy przez krążek i przymocuj do żurawika.
    8. Przymocuj wciągarki hydraulicznej statku do piramidy.
  3. Ustaw sprzęt w sterówce statku.
    1. Podłącz i zabezpiecz komputer stacjonarny.
    2. Podłącz 2 monitory do komputera stacjonarnego. Zamocuj jeden monitor w pobliżu komputera, a drugi w pobliżu elementów sterujących wciągarki hydraulicznej statku.
    3. Podłącz urządzenie globalnego systemu pozycjonowania (GPS) do komputera stacjonarnego za pomocą portu USB.
    4. Podłącz i zabezpiecz laptopa z mobilnym programem do mapowania pól w pobliżu steru statku. Załaduj lokalizacje stacji do komputera przed odjazdem.
    5. Podłącz urządzenie GPS do laptopa przez port szeregowy.
    6. Podłącz kamery i światła do sterówki statku.
      1. Przymocuj "koniec pokładu" przewodu światłowodowego sterówki do optycznego pierścienia ślizgowego na wciągarce wrażliwej na nacisk.
      2. Podłącz "koniec sterówki" światłowodowego sterówki do interfejsu światłowodowego w komputerze stacjonarnym i wtyczki zasilania światła.
      3. Uruchom program do zbierania danych terenowych z komputera stacjonarnego. Upewnij się, że wszystkie kamery zamontowane na piramidzie i podłączone do skrzynki przyłączeniowej automatycznie wyświetlają się jako podłączone.
        UWAGA: Jeśli wszystkie kamery nie są wyświetlane jako podłączone, zresetuj połączenia kamery w programie lub rozwiąż problem, systematycznie wymieniając komponenty (kamerę, połączeniowe, pierścień ślizgowy itp.).
  4. Rób zdjęcia i rejestruj dane na każdej stacji.
    1. Uruchom mobilny program do mapowania pól z laptopa.
    2. Wybierz narzędzie "oznacz" i przeciągnij ikonę celu na stację, aby zapewnić namiar na stację.
    3. Powoli opuść piramidę pobierania próbek na dno morskie za pomocą wciągarki hydraulicznej statku, gdy stacja zostanie osiągnięta, a statek zostanie zatrzymany.
      UWAGA: Jest to wykonywane przez załogę statku, a wciągarka wrażliwa na nacisk musi być włączona przed opuszczeniem piramidy pobierania próbek.
    4. Uruchom program do zbierania danych terenowych z komputera stacjonarnego, podczas gdy piramida jest opuszczana na dno morskie.
      1. Kliknij dwukrotnie pole "Krótka nazwa obszaru" i wprowadź nazwę obszaru.
        UWAGA: Należy to zrobić tylko dla pierwszej stacji na danym obszarze.
      2. Kliknij przycisk "Launch Captains Cam", aby wyświetlić view z kamery i inne informacje na monitorze w pobliżu elementów sterujących wciągarki hydraulicznej.
    5. Włącz zasilanie świateł.
    6. Przechwytywanie danych kwadratycznych po wylądowaniu piramidy pobierania próbek na dnie morskim.
      1. W programie do zbierania danych terenowych kliknij "Start Station", aby rozpocząć nagrywanie wideo.
        UWAGA: Przycisk będzie migać na czerwono podczas nagrywania wideo.
      2. Kliknij "Zrób zdjęcia", gdy pojawi się wyraźny widok dna morskiego, a następnie kliknij "Zapisz wszystko", aby uchwycić nieruchomy obraz ze wszystkich widoków kamery jednocześnie.
      3. Kliknij przycisk "Zapisz w bazie danych".
        UWAGA: Spowoduje to wyświetlenie nowego okna dialogowego z głębokością, lokalizacją, temperaturą, numerem stacji, numerem kwadratu, nazwą obszaru i unikalnym numerem identyfikacyjnym automatycznie wprowadzanym przez oprogramowanie.
      4. Wprowadź liczbę przegrzebków widocznych na obrazie z cyfrowego aparatu fotograficznego w polu "Liczba przegrzebków" i wpisz dowolne komentarze w polu "Komentarze".
      5. Kliknij przycisk "Prześlij dane", aby zapisać dane o kwadracie jako wiersz do bazy danych pola.
    7. Podnieś piramidę, aż dno morskie przestanie być widoczne.
    8. Powoli opuść piramidę na dno morskie i powtarzaj kroki 2.4.6 i 2.4.7, aż dane dla czterech czworokątów zostaną przechwycone. Upewnij się, że piramida dryfowała tak, aby uchwycone zostały różne kwadratowe obrazy dna morskiego.
    9. Podnieść piramidę pobierania próbek z dna morskiego do bezpiecznej pozycji obok statku.
    10. Zakończ stację podczas wznoszenia piramidy.
      1. Kliknij "Stacja końcowa" w programie do zbierania danych w terenie, aby zakończyć nagrywanie wideo i przejść do następnej stacji.
      2. Kliknij przycisk "Zakończ program", aby zamknąć program.
      3. Wyłącz zasilanie świateł.
      4. Kliknij "Capture Station" (Stacja przechwytywania) w mobilnym programie do mapowania pól, aby oznaczyć stację jako ukończoną, a następnie powtórz krok 2.4.2.
    11. Powtarzać poprzednie kroki z ppkt 2.4, aż wszystkie stacje pomiarowe zostaną ukończone.
  5. Przeprowadź zrzut kalibracji aparatu.
    1. Zmierz długość co najmniej 30 komórek siatki drucianej za pomocą suwmiarki elektronicznej. Zaznacz komórki, które są mierzone.
    2. Przymocuj siatkę do podstawy piramidy pobierania próbek za pomocą sznurka lub liny. Upewnij się, że zmierzone komórki siatki znajdują się w widokach kamery.
    3. Powtórz kroki od 2.4.3 do 2.4.6.2, aby przechwycić obrazy grid.
      UWAGA: Ta kalibracja jest zwykle wykonywana przed pierwszą stacją, ale można ją wykonać przed odjazdem w zbiorniku testowym lub w dowolnym momencie podczas badania. Celem jest określenie stosunku długości w mm do pikseli w celu potwierdzenia rozmiaru kwadratu i pomiaru cech na obrazach.
  6. Ilościowe określanie danych w cyfrowym aparacie fotograficznym quadrat images.
    UWAGA: Użyj obrazów z innych kamer i wideo jako pomocy w tym procesie.
    1. Uruchom program do zbierania danych laboratoryjnych i wybierz profil "Digitalizacja".
    2. Z menu rozwijanego wybierz rok, obszar, kamerę, stację i kwadrat, który Cię interesuje.
    3. Kliknij "przejdź", aby wprowadzić do programu obraz oparty na kryteriach wybranych w kroku 2.6.2.
    4. W sekcji "Podłoże" kliknij pola odpowiadające typom podłoży, które są obecne. Zobacz14 aby uzyskać szczegółowy opis typów substratów i sposobu ich klasyfikowania.
    5. Ilościowe określanie zwierząt makrobentosowych.
      UWAGA: 50 taksonów makrobentosu jest policzonych lub odnotowanych jako obecne lub nieobecne. Pełną listę tych taksonów i sposób ich śledzenia można znaleźć w reference13.
      1. Kliknij pola odpowiadające zwierzętom, które są obecne w sekcji obecności "Odwraca".
      2. Wprowadź liczbę każdego zaobserwowanego zwierzęcia w sekcji "Odwrócenia".
      3. Kliknij czerwony przycisk "SC" i umieść kropkę nad każdym przegrzebkiem na obrazie.
      4. Kliknij zielony przycisk "SF" i umieść kropkę nad każdą gwiazdą morską na obrazie.
      5. Kliknij przycisk "CL" i umieść kropkę nad każdą klapą (muszelką, która umarła, ale obie strony skorupy są nadal przymocowane do zawiasu) na obrazie.
      6. Kliknij niebieski przycisk "FI" i umieść kropkę nad każdą rybą na obrazku.
      7. W sekcji "Liczba ryb" wprowadź liczbę każdego zaobserwowanego rodzaju ryb.
        UWAGA: Dla pozostałych zwierząt z kropkami program automatycznie zlicza liczbę kropek i przypisuje je do odpowiedniej kategorii. W przypadku ryb kropki są zliczane automatycznie, ale użytkownik musi określić, jaki rodzaj ryb i ile. Całkowita liczba kropek ryb zliczanych przez program musi być zgodna z liczbą każdego rodzaju ryb wprowadzonych przez użytkownika.
    6. Kliknij przycisk "Prześlij", aby zapisać dane o obrazie jako wiersz w bazie danych laboratorium i utworzyć kopię obrazu z kropkowanymi zwierzętami.
    7. Przeprowadzić kontrolę jakości zgodnie z krokami 2.6.4 i 2.6.5.
      1. Zmień profil w programie do zbierania danych laboratoryjnych na "ImageCheck"
        UWAGA: Powinna to zrobić inna osoba niż ta, która wykonała kroki 2.6.4 i 2.6.5 dla obrazu.
      2. Powtórz kroki 2.6.2 i 2.6.3, aby załadować oryginalny obraz, obraz kropkowany i wypełnić dane podłoża i zwierząt wprowadzone przez profil użytkownika "Digitalize".
      3. Przejrzyj wpis pod kątem dokładności i wprowadź niezbędne zmiany.
      4. Wybierz przycisk "prześlij", aby nadpisać dane o obrazie przesłane przez użytkownika "Digitalize" i oznaczyć obraz jako kontrolowany jakościowo w bazie danych laboratorium.
    8. Zmierz przegrzebki zaobserwowane na obrazach.
      UWAGA: Przegrzebki częściowo widoczne (zasłonięte przez narośla, częściowo na obrazie itp.) lub znajdujące się poza dnem morskim nie powinny być mierzone.
      1. Uruchom program adnotacji obrazu.
      2. Wybierz "Plik", a następnie "Załaduj katalog obrazów" z menu rozwijanego. Przejdź do interesującego Cię obrazu z kropkami i załaduj go do programu.
      3. Wybierz "adnotację linii" i narysuj linię od baldachimka przegrzebka do górnej części muszli przegrzebka.
      4. Powtórz krok 2.6.8.3. dla wszystkich mierzalnych przegrzebków na obrazie.
      5. Wybierz "Plik", a następnie "Zapisz adnotacje", aby utworzyć arkusz kalkulacyjny z pomiarami.
      6. Konwertuj pomiary z pikseli na milimetry, używając średniego stosunku pikseli do milimetrów z 2,5.

3. Produkty danych

  1. Obliczanie przestrzennie specyficznych szacunków gęstości i wielkości przegrzebków.
    1. Wyznacz stacje pomiarowe za pomocą oprogramowania do mapowania.
    2. Podział stacji pomiarowych według symulatora zarządzania obszarem przegrzebka (SAMS) strefy modelu.
      UWAGA: W amerykańskich połowach przegrzebków morskich na Atlantyku model SAMS jest używany do prognozowania obfitości przegrzebków morskich i lądowań8. Wszystkie poniższe kroki są wykonywane dla każdej strefy SAMS.
    3. Średnie pomiary przegrzebków w celu uzyskania średniej wysokości muszli przegrzebków.
    4. Oblicz średnie gęstości i błędy standardowe przegrzebków.
      1. Zwiększ rozmiar kwadratu o średnią wysokość muszli przegrzebków w strefie SAMS, aby dostosować się do częściowo widocznych przegrzebków liczonych wzdłuż krawędzi obrazu19.
      2. Oblicz gęstość, korzystając z dostosowanego rozmiaru kwadratu i równań dla 2-etapowego projektu próbkowania, aby uwzględnić wiele kwadratów próbkowanych na każdej stacji20:
        (1) figure-protocol-2
        (2) figure-protocol-3
        gdzie n = jednostki próbki pierwotnej (stacje), m = pierwiastki na jednostkę próbki pierwotnej (kwadratraty), figure-protocol-4 = wartość zmierzona (liczba przegrzebków) dla pierwiastka j w jednostce podstawowej i, figure-protocol-5 = średnia próbki na pierwiastek (kwadrat) w jednostce podstawowej i (stacje), oraz figure-protocol-6 = średnia z dwóch etapów. Błąd standardowy tej średniej wynosi:
        (3) figure-protocol-7
        gdzie figure-protocol-8 jest wariancją między średnimi jednostek podstawowych (stacji).
  2. Oblicz całkowitą i możliwą do wykorzystania biomasę.
    1. Pomnóż gęstość przegrzebków przez całkowitą badaną powierzchnię, aby oszacować liczbę przegrzebków na tym obszarze.
    2. Utwórz rozkład częstotliwości wysokości muszli dla pomiarów przegrzebków za pomocą pojemników o rozmiarze 5 mm.
    3. Pomnóż ppkt 3.2.1. przez częstość występowania przegrzebków w każdym pojemniku na przegrzebki z ppkt 3.2.2, aby otrzymać liczbę przegrzebków w każdym pojemniku o danym rozmiarze.
    4. Pomnóż szacowaną masę mięsa przegrzebków w środku każdego pojemnika o średnicy 5 mm przez liczbę przegrzebków w każdym pojemniku. Użyj regresji wysokości skorupy do masy mięsa określonej przez Zespół ds. Rozwoju Planu Przegrzebków Rady Zarządzania Rybołówstwem Nowej Anglii, aby oszacować wagę przegrzebka w rozmiarze w gramach21.
    5. Zsumować masę mięsa przegrzebków z ppkt 3.2.4 w celu uzyskania szacunkowej całkowitej biomasy przegrzebków. Przelicz biomasę przegrzebków z gramów na tony metryczne.
    6. Podzielić sumę masy mięsa przegrzebków z ppkt 3.2.5 przez całkowitą liczbę przegrzebków z ppkt 3.2.1, aby otrzymać średnią wagę jednego przegrzebka.
    7. Pomnóż liczbę przegrzebków w każdym pojemniku wielkości z 3.2.3. przez komercyjne równanie selektywności pogłębiarki do przegrzebków, aby oszacować liczbę przegrzebków nadających się do eksploatacji22.
    8. Powtórzyć kroki 3.2.5 i 3.2.6 z liczeniem przegrzebków nadających się do eksploatacji z ppkt 3.2.7 w celu oszacowania biomasy przegrzebków o wielkości eksploatacyjnej i ich średniej masy mięsa.
  3. Tworzenie map rozmieszczenia przegrzebków.
    1. Podzielić sumę liczby przegrzebków, przegrzebków o wysokości muszli mniejszej niż 75 mm i przegrzebków o wysokości muszli powyżej 100 mm na każdym stanowisku pomiarowym przez całkowitą powierzchnię oglądaną w cyfrowej kamerze fotograficznej (9,2m2) na każdej stacji, aby odpowiednio obliczyć całkowitą gęstość przegrzebków, młodych przegrzebków i nadających się do wykorzystania przegrzebków na każdej stacji.
    2. Wykreśl każdą gęstość dla każdej stacji, aby odwzorować rozkład przestrzenny odpowiednio ogólnej, młodocianej i nadającej się do wykorzystania liczebności przegrzebków.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stacje badawcze zostały pobrane w ramach pięciu podróży badawczych przeprowadzonych od końca kwietnia do połowy lipca (Rysunek 2). Ze względu na problemy z widocznością i warunkami pogodowymi nie pobrano próbek ze wszystkich stacji w strefie SAMS CL2-S-EXT, a niektóre stacje w innych strefach również zostały pominięte podczas kontroli jakości. Dla wszystkich pozostałych stacji wykonano cztery wysokiej jakości cyfrowe zdjęcia (Rysunek 3). Dla wszystkich obrazów w tych stacjach określono ilościowo podłoże i zwierzęta makrobentosowe oraz zmierzono przegrzebki. Liczebność i pomiary przegrzebków zostały podzielone według strefy SAMS, co pozwoliło na oszacowanie obfitości, rozmieszczenia i biomasy, wraz z audytowanymi surowymi danymi dotyczącymi liczenia i pomiarów przegrzebków, które miały zostać dostarczone do Północno-Wschodniego Centrum Naukowego Rybołówstwa i Rady Zarządzania Rybołówstwem Nowej Anglii do 1 sierpnia w celu włączenia do rocznego procesu alokacji przegrzebków (tabele 1 i 2). Mapy rozmieszczenia przegrzebków zostały stworzone dla wszystkich przegrzebków, przegrzebków młodocianych (wysokość muszli poniżej 75 mm) i przegrzebków o rozmiarach eksploatacyjnych (wysokość muszli większa niż 100 mm) (Rysunek 4).

figure-results-1
Rysunek 2: Stacje z kamerami zrzutowymi na Georges Bank w 2017 r. Stacje są wyświetlane przez statek z datami badań i stratyfikowane z obszarami o dużym zainteresowaniu, z których pobierane są próbki ze stacjami oddalonymi od siebie o 2,8 km, a wszystkie inne obszary, z których pobierane są próbki, gdy stacje są oddalone od siebie o 5,6 km. Czarne linie i etykiety identyfikują strefy modelu symulatora zarządzania obszarem przegrzebków używane do projekcji obfitości przegrzebków morskich i lądowań. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 3: Przykładowy cyfrowy obraz z badania przeprowadzonego w 2017 r. za pomocą kamery zrzutowej w Georges Bank. Dla całego badania Georges Bank określono ilościowo podłoże i zwierzęta makrobentosowe, a przegrzebki zmierzono na 5216 obrazach o podobnej jakości. Wszystkie zdjęcia można obejrzeć pod adresem . Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

TGLI Rozdział pkt. pkt. szt. pkt. pkt. pkt. TGL pkt. pkt. szt. szt. pkt. pkt. JEZDNYCH pkt. pkt. szt. pkt. szt. osób pkt. osób szt. szt. szt. pkt. pkt. osób pkt. pkt. pkt. szt. pkt. pkt. pkt. TGLI
obszarQuadStacjeMierzoneShSc. Na m2SePrzegrzebki
CL1-NA-N2.6Rozdział 1018581050,980,29761
CL1-AC2.6Rozdział 155Rozdział 81Rozdział 1060,060,01Rozdział 66
CL1-NA-S--70--<0,02----
CL2-N-NA2.616Rozdział 58Rozdział 870,430,2Rozdział 214
CL2-S-AC2.6Z numerem 435Okręg wyborczy 55693,60,140,01465
CL2-S-EXTRozdział 2.5Rozdział 14766077,60,480,04545
Nf2.654 Rozdział 5413Rozdział 880,020,0139 Rozdział 39
NLS-AC-N2.7Rozdział 3172 Rozdział 721200,270,1260
NLS-AC-SRozdział 2.539 Rozdział 392 71872,7Pytanie 9,7Pytanie 3,0911 676
NLS-EXT2.614170Pytanie 95,1Pytanie 2,24Klasa 2.16966
NLS-NA2.642 Rozdział 42696Nr 99,1cyfra arabska0,832 597
SchRozdział 2.5Rozdział 137Rozdział 13871,30,150,03631
SfRozdział 2.5126 Rozdział 126Rozdział 21974,40,190,03747

Tabela 1: Dane z cyfrowego aparatu fotograficznego z ankiety Georges Bank z 2017 roku. Wyniki są prezentowane za pomocą stref modelowych symulatora zarządzania obszarem przegrzebków. W tabeli uwzględniono skorygowaną powierzchnię kwadratu (Quad), liczbę stacji, z których pobrano próbki (Stacje), liczbę zmierzonych wysokości muszli przegrzebków (zmierzone), średnią wysokość muszli przegrzebków zaobserwowaną w mm (SH), średnią liczbę przegrzebków nam2 (Sc. Per m2) z powiązanym błędem standardowym (SE) oraz oszacowanie liczby przegrzebków w milionach (Przegrzebki). Nie można było uzyskać wyników dla CL1-NA-S, ponieważ nie zaobserwowano przegrzebków.

osób szt. szt. szt. szt. szt. pkt. szt. szt. szt. szt. szt. osób szt. szt. TGL szt. szt. szt. Rozdział szt. szt. szt. szt. szt. szt. osób TGL osób osób GODZINY osób osób TGL osób osób osób osób szt. osób osób szt. szt. szt. szt. szt. szt. szt. szt.
Oszacowanie całkowitej biomasyOszacowanie biomasy nadającej się do wykorzystania
obszarMwMtSeMwMtSe
CL1-NA-NGodzina 18.2813 9004 100Godzina 23,859 9002 950
CL1-ACGodzina 24,871 650350Nr 33,721 350300
CL1-NA-S------------
CL2-N-NAGodzina 14,893 2001 500O godz. 26.512,100Okręg wyborczy 980
CL2-S-ACgodz. 15,847 360685Godzina 23.474 600Okręg wyborczy 425
CL2-S-EXTGodzina 9,465 150440Rozdział 17.11 900165
NfGodzina 16.26600260Godzina 27,59500200
NLS-AC-NDnia 34,158 9003 390Godzina 38.027 8002 990
NLS-AC-SGodzina 8,4999 10031 59016,8824 6007 830
NLS-EXTgodz. 16.7316 20015 590godz. 19.547 6007 310
NLS-NADnia 20,453 00022 100Godzina 25,1330 70012 800
SchGodzina 10.456 6001 260Godzina 24,653 300620
SfRozdział 9.16 8001 080godz. 17.332 400380

Tabela 2: Szacunki całkowitej i możliwej do wykorzystania biomasy dla badania kamery zrzutowej Georges Bank w 2017 roku. Wyniki są prezentowane za pomocą obszarów modelu Scallop Area Management Simulator. W tabeli uwzględniono średnią masę mięsa przegrzebków w g (MW), całkowitą masę przegrzebków w tonach metrycznych (MT) oraz błąd standardowy w tonach metrycznych. Nie można było uzyskać wyników dla CL1-NA-S, ponieważ nie zaobserwowano przegrzebków.

figure-results-3
Rysunek 4: Rozmieszczenie i liczebność przegrzebków w Georges Bank w 2017 r. Rozmieszczenie i liczebność przegrzebków na Georges Bank w 2017 r. dla wszystkich przegrzebków (u góry), przegrzebków o wysokości muszli mniejszej niż 75 mm (w środku) i przegrzebków o wysokości muszli większej niż 100 mm (na dole) z badania wykonanego za pomocą kamery zrzutowej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Protokoły projektowania badań są elastyczne, ale przy uogólnianiu tych protokołów należy wziąć pod uwagę zachowanie gatunków docelowych i cele badania. Przegląd literatury oraz badania wstępne lub wstępne mogą być wykorzystane do włączenia zachowania gatunków docelowych do projektu badania. Na przykład mniej niż jeden przegrzebek na 12,5m2 (0,08 przegrzebka/m2) jest poniżej zrównoważonej gęstości połowów komercyjnych23. W ten sposób, pobierając próbki z czterech czworokątów na stację, obszar pobierania próbek na stacji jest powiązany z wykrywaniem przegrzebków w zagęszczeniu komercyjnym. Ponadto przegrzebki morskie są zwykle agregowane, a nie losowo rozmieszczone na dnie morskim, co wpływa na to, jak odstępy między stacjami wpływają na precyzję szacowania gęstości24. W kilku badaniach wykorzystujących dane dotyczące średniej i wariancji z początkowych badań zbadano precyzję i ustalono, że 5,6 km to maksymalna odległość, w jakiej stacje powinny być rozmieszczonew odległości 5,25,26. Na systemowy projekt doboru próby w badaniu wpłynęły cele badania. Granice stref SAMS zmieniają się często i często po przeprowadzeniu badańankietowych 21,27. Systemowe dobór próby pozwala uniknąć poważnego problemu stratyfikacji granic w przypadku oszacowań przestrzennych, który ma wpływ na losowo stratyfikowane lub optymalnie przydzielone projekty badań20. Jednolity przydział stanowisk ułatwia również wykrywanie nowych rekrutacji przegrzebków oraz mapowanie osadów dna morskiego i rozmieszczenia makrobezkręgowców28. Jedynym krokiem, w którym może nie być możliwe uwzględnienie zachowania gatunków docelowych i celów badania, jest identyfikacja statku badawczego, dlatego też protokół rozpoczyna się od tego kroku. Statek jest niezbędny do pobierania próbek na morzu i dyktuje kolejne etapy projektowania badań. W przypadku naszych protokołów kluczowe znaczenie miało zaangażowanie komercyjnego przemysłu rybnego w celu zwiększenia przejrzystości metod badań i zaufania do wyników badań. Wykorzystanie komercyjnych statków rybackich było skutecznym sposobem na włączenie przemysłu do naszych metod, a rozmiar i możliwości statków pozwoliły na użycie dużej, ciężkiej aparatury fotograficznej i stacji badawczych na pobranie próbek w wymaganym czasie. Co więcej, właściciele statków byli odpowiedzialni za wszystkie koszty związane z użytkowaniem statków i otrzymywali rekompensatę w postaci przydziału funtów przegrzebków przyznawanego przez Narodową Administrację Oceaniczną i Atmosferyczną w ramach Atlantic Scallop Research Set-AsideProgram 29. Chociaż nie jest konieczne angażowanie przemysłu w badania, przed opracowaniem innych aspektów projektu badań należy wziąć pod uwagę wielkość, możliwości i koszty dostępnych statków.

Aspekty gromadzenia i przetwarzania danych w protokołach stanowią największą zaletę, ale także ograniczenie tej metody. Korzystanie z niestandardowego oprogramowania i baz danych do ilościowego określania danych na obrazach wiąże się ze znacznymi kosztami. Jednak wykorzystanie tych produktów w badaniu SMAST Drop Camera stanowi ewolucję programu rozpoczętego w 1999 roku i nie jest niezbędne. Na przykład, kiedy program został uruchomiony, liczenie przegrzebków było wykonywane za pomocą długopisu i papieru, a teraz dostępne jest bezpłatne oprogramowanie do pomiaru na obrazach. Podobnie wybrano obecny cyfrowy aparat fotograficzny, ponieważ był on w stanie wykryć wszystkie klasy wielkości przegrzebków i pozwolił na około 200% powiększenie bez utraty jakości obrazu (ryc. 3), ale tańsze aparaty o niższej rozdzielczości używane wcześniej w badaniu były w stanie w pełni wykryć przegrzebki o rozmiarach komercyjnych30. Podobnie jak w przypadku protokołów projektowania badań, typ kamery powinien być powiązany z rozdzielczością potrzebną do wykrycia gatunku docelowego i osiągnięcia celów badania. Przechwytywanie obrazów i nagrywanie wideo na każdej stacji zapewnia znaczną przewagę nad tradycyjnymi metodami pomiarowymi, zapewniając ciągłą możliwość ponownego przeglądania próbek i rozszerzania analizy na taksony lub cechy siedlisk, które nie zostały początkowo wyśledzone lub policzone. Na przykład obrazy z dolarami piaskowymi i innymi szkarłupniami pierwotnie odnotowanymi jako obecne lub nieobecne w bazie danych SMAST zostały ponownie przeanalizowane w celu ilościowego określenia ich liczebności i biomasy w czasie12. Natomiast próbki pochodzące z bardziej tradycyjnych metod badawczych, takich jak pogłębiarki lub sieci, są wyrzucane do morza i nie można ich ponownie zbadać. Jednak postępy, które pozwalają na wykonywanie i przechowywanie ogromnych ilości obrazów, mogą skutkować zebraniem milionów obrazów przy wykorzystaniu tylko niewielkiej części. Wynika to w dużej mierze z ograniczeń czasowych i kosztowych, ponieważ do ekstrakcji danych potrzebni są ludzie, co skutkuje dużymi ilościami niewykorzystanych informacji31. Postępy w zautomatyzowanym wykrywaniu zwierząt i cech siedlisk mogą pomóc w rozwiązaniu tego problemu.

Metody badań oparte na obrazach mogą dostarczyć danych niezbędnych do monitorowania makrobezkręgowców i związanych z nimi siedlisk, ale uzupełnienie opisanych tutaj protokołów innymi metodami zbierania próbek biologicznych jest idealne. Bez stosunku masy mięsa do wysokości muszli przegrzebka, utworzonego na podstawie pobierania próbek z pogłębiarki, oszacowanie biomasy nie byłoby możliwe. Co więcej, zależność między wysokością muszli przegrzebka a wagą mięsa zmienia się w zależności od czasu i lokalizacji w Georges Bank, co wskazuje, że konsekwentna aktualizacja równania używanego do opisania tej zależności jest korzystna32. Połączenie technik opartych na obrazie i próbie fizycznej pomaga również w badaniu uprzedzeń i założeń każdej metody. Pomiar wysokości muszli przegrzebków na obrazach z kamery kroplowej za pomocą suwmiarki pozwolił określić ilościowo odchylenie pomiaru związane z krzywizną obiektywu kamery i odległością od środka obrazu33. I odwrotnie, sparowane porównania między obrazami a holownikami pogłębiarek pomogły określić, jaka proporcja przegrzebków na dnie morskim jest faktycznie zbierana i jak proporcja ta zmienia się wraz z rozmiarem przegrzebka6.

Obrazowanie podwodne jest stosowane w dziedzinie ekologii morskiej od dziesięcioleci17,34. Jednak malejące koszty kamer o wysokiej rozdzielczości i przechowywania danych sprawiły, że podejście to stało się bardziej praktyczne niż w przeszłości. Metody opisane w tym artykule można uogólnić i mają szerokie zastosowanie, co ułatwia opracowywanie większej liczby badań opartych na obrazach. Dokładniej rzecz ujmując, procedury te pokazują, w jaki sposób wyniki można wykorzystać do uzyskania danych, które pomogą w zarządzaniu bezkręgowcami bezkręgowymi (tabele 1-2) i przyczynią się do szerszego zrozumienia środowiska morskiego 7,9,10,11,12,13,14,15.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dziękujemy studentom, pracownikom, kapitanom i załogom, którzy uczestniczyli w tych wyprawach badawczych oraz właścicielom, którzy udostępnili swoje statki. Podziękowania dla T. Jaffariana za opracowanie programu do zbierania danych laboratoryjnych, firmy Electromechanica, Inc. za opracowanie oprogramowania i sprzętu terenowego oraz dla CVision Consulting za opracowanie programu adnotatora obrazu. Finansowanie zostało zapewnione przez nagrody NOAA NA17NMF4540043, NA17NMF4540034 i NA17NMF4540028. Poglądy wyrażone w niniejszym dokumencie są poglądami autorów i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy NOAA.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Bobcat, 43.3mm, F-Mount, 6600x4400, 1.9/2.4 fps, kolor, GigE VisionImperx PoE-B6620C-TF00Cyfrowa kamera fotograficzna
Ace - EV76C560, 1/1.8", C-Mount, 1280x1024, 60fps, kolor, CMOS, GigE Kamera wideoBasleracA1300-60g
HD Stock Obudowa MV 40-25. Czarne anodowane aluminium, standardowy port kopułkowy 5,3", złącze DBCR2008M   SextonMV 40-25Obudowa podwodna do cyfrowego aparatu fotograficznego
Stock Obudowa MV 25-25. Czarne anodowane aluminium, standardowy port kopułkowy 3,4", złącze DBCR2008M   SextonMV 25-25Obudowa podwodna do kamery wideo HD
Optyczny pierścień ślizgowyMOOG180-2714-00Transmisja sygnałów zasilających i elektrycznych do obracającego się na wciągarce
światłowodowyCortlandOCG0010Transmisja energii i sygnałów elektrycznych ze skrzynki przyłączeniowej do pokładu statku/sterówki
Bieg sterówki ElectromechanicaEM0117-02Odcinek przewodu światłowodowego przystosowany do włączenia do optycznego pierścienia ślizgowego z jednej strony i zasilania światłem i komputera z drugiej
Podwodna skrzynka przyłączeniowaElectromechanicaEM0117-01Podłączenie sygnałów zasilających i elektrycznych z kamery i świateł do hybrydowego
kamerySubConnDIL8F/LS2000/10FT/LS2000/DIL8MTransmisja sygnałów zasilających i elektrycznych z kamery do skrzynki przyłączeniowej
świetlnySEACONHRN-S0484Transmisja sygnałów zasilających i elektrycznych z lamp do skrzynki przyłączeniowej
Komputer stacjonarnyRóżneniestandardowesystemy operacyjne oparte na systemie Windows z interfejsem światłowodowym
Wciągarka hydraulicznaZróżnicowany MarineCustomWciągarka wrażliwa na naprężenie do rozmieszczania i pobierania światłowodowego
Stalowa piramidaNiebieska flota SpawanieNiestandardoweurządzenie do rozmieszczania kamer i świateł
Stalowy żurawikNiebieska flota spawalniczaNiestandardowaZawiesza światłowodowy nad burtą statku Koło pasowe
z włókna szklanego w metalowej obudowieZróżnicowanyzwyczajmorskiMocuje się do żurawika, prowadzi światłowodowy przez burtę statku i do wody
Sealight Sphere 6500, Day Light White, FloodDeepSea Power & Światło712-045-201-0A-01Podwodne światło LED
GPSMAP 78Garmin 01-00864-00Urządzenie Global Positioing System
ArcPad 10.2 ESRIN/AMobilny program do mapowania pól
Podwodny system akwizycji wizyjnejElectromechanicaUVASProgram do zbierania danych terenowych
DigitzerUniversity of Massachusetts, DartmouthN/AProgram do zbierania danych laboratoryjnych
FishAnnotatorCvision Consulting0.3.0Program do adnotacji obrazów
ArcMap 10.4 Oprogramowanie do tworzenia mapESRInie dotyczy

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Scallops: Biology, Ecology, Aquaculture, and Fisheries. Shumway, S., Parsons, G. J. , 3rd ed, Elsevier B.V. Amsterdam. (2016).">Stokesbury, K. D. E., O'Keefe, C. E., Harris, B. P. Fisheries Sea Scallop, Placopecten magellanicus. Scallops: Biology, Ecology, Aquaculture, and Fisheries. Shumway, S., Parsons, G. J. , 3rd ed, Elsevier B.V. Amsterdam. (2016).
  2. Fisheries Economics of the United States, 2015. , U.S. Dept. of Commerce, NOAA Tech Memo. NMFS-F/SPO-170 (2015).">NMFS (National Marine Fisheries Service). Fisheries Economics of the United States, 2015. , U.S. Dept. of Commerce, NOAA Tech Memo. NMFS-F/SPO-170 (2015).
  3. Spatial distribution of the giant scallop Placopecten magellanicus in unharvested beds in the Baie des Chaleurs, Québec. Mar. Ecol. Prog. Ser. 96, 159-168 (1993).">Stokesbury, K. D. E., Himmelman, J. H. Spatial distribution of the giant scallop Placopecten magellanicus in unharvested beds in the Baie des Chaleurs, Québec. Mar. Ecol. Prog. Ser. 96, 159-168 (1993).
  4. Examination of orientation of the giant scallop, Placopecten magellanicus, in natural habitats. Can. J. Zool. 73, 1945-1950 (1995).">Stokesbury, K. D. E., Himmelman, J. H. Examination of orientation of the giant scallop, Placopecten magellanicus, in natural habitats. Can. J. Zool. 73, 1945-1950 (1995).
  5. Estimation of sea scallop abundance using a video survey in off-shore USA waters. J. Shellfish Res. 23, 33-44 (2004).">Stokesbury, K. D. E., Harris, B. P., Marino, M. C., Nogueira, J. I. Estimation of sea scallop abundance using a video survey in off-shore USA waters. J. Shellfish Res. 23, 33-44 (2004).
  6. Malloy, R. Jr, Bethoney, N. D., Stokesbury, K. D. E. Applying dredge and optical methods to compare sediment classification and size frequency of the sea scallop (Placopecten magellanicus). J. Shellfish Res. 34 (2), 657(2015).
  7. Identification of persistent benthic assemblages in areas with different temperature variability patterns through broad-scale mapping. PLoS ONE. 12 (5), e0177333(2017).">Bethoney, N. D., Zhao, L., Chen, C., Stokesbury, K. D. E. Identification of persistent benthic assemblages in areas with different temperature variability patterns through broad-scale mapping. PLoS ONE. 12 (5), e0177333(2017).
  8. 59th Northeast Regional Stock Assessment Workshop (59th SAW) Assessment Report. , U.S. Dept. of Commerce. NEFSC Ref. Doc. 14-09 (2010).">NEFSC (Northeast Fisheries Science Center). Stock assessment for Atlantic sea scallops in 2014. 59th Northeast Regional Stock Assessment Workshop (59th SAW) Assessment Report. , U.S. Dept. of Commerce. NEFSC Ref. Doc. 14-09 (2010).
  9. Abundance estimates of skates (Rajidae) on the continental shelf of the northeastern USA using a video survey. Trans. Am. Fish. Soc. 139, 1415-1420 (2010).">MacDonald, A. M., Adams, C. F., Stokesbury, K. D. E. Abundance estimates of skates (Rajidae) on the continental shelf of the northeastern USA using a video survey. Trans. Am. Fish. Soc. 139, 1415-1420 (2010).
  10. Effect of closed areas on populations of sea star Asterias spp. On Georges Bank. Mar. Ecol. Prog. Ser. 347, 39-49 (2007).">Marino, M. C. II, Juanes, F., Stokesbury, K. D. E. Effect of closed areas on populations of sea star Asterias spp. On Georges Bank. Mar. Ecol. Prog. Ser. 347, 39-49 (2007).
  11. Spatio-temporal variations of sea star Asterias spp. distributions between sea scallop Placopecten magellanicus beds on Georges Bank. Mar. Ecol. Prog. Ser. 382, 59-68 (2009).">Marino, M. C. II, Juanes, F., Stokesbury, K. D. E. Spatio-temporal variations of sea star Asterias spp. distributions between sea scallop Placopecten magellanicus beds on Georges Bank. Mar. Ecol. Prog. Ser. 382, 59-68 (2009).
  12. Describing echinoderm (Echinodermata) populations on Georges Bank and evaluating direct and indirect effects of marine protected areas on these populations. , University of Massachusetts Dartmouth. Ph.D thesis (2016).">Rosellon-Druker, J. Describing echinoderm (Echinodermata) populations on Georges Bank and evaluating direct and indirect effects of marine protected areas on these populations. , University of Massachusetts Dartmouth. Ph.D thesis (2016).
  13. Impact of limited short-term sea scallop fishery on epibenthic community of Georges Bank closed areas. Mar. Ecol. Prog. Ser. 307, 85-100 (2006).">Stokesbury, K. D. E., Harris, B. P. Impact of limited short-term sea scallop fishery on epibenthic community of Georges Bank closed areas. Mar. Ecol. Prog. Ser. 307, 85-100 (2006).
  14. The spatial structure of local surficial sediment characteristics on Georges Bank, USA. Cont. Shelf. Res. 30, 1840-1853 (2010).">Harris, B. P., Stokesbury, K. D. E. The spatial structure of local surficial sediment characteristics on Georges Bank, USA. Cont. Shelf. Res. 30, 1840-1853 (2010).
  15. Surficial sediment stability on Georges Bank in the Great South Channel and on eastern Nantucket Shoals. Cont. Shelf. Res. 49, 65-72 (2012).">Harris, B. P., Cowles, G. W., Stokesbury, K. D. E. Surficial sediment stability on Georges Bank in the Great South Channel and on eastern Nantucket Shoals. Cont. Shelf. Res. 49, 65-72 (2012).
  16. Rapid Global Expansion of Invertebrate Fisheries: Trends, Drivers, and Ecosystem Effects. PLoS ONE. 6 (3), e14735(2011).">Anderson, S. C., Mills-Flemming, J., Watson, R., Lotze, H. K. Rapid Global Expansion of Invertebrate Fisheries: Trends, Drivers, and Ecosystem Effects. PLoS ONE. 6 (3), e14735(2011).
  17. Observational methods used in marine spatial monitoring of fishes and associated habitats: A review. Mar. Freshw. Res. 61, 236-252 (2010).">Murphy, H. M., Jenkins, G. P. Observational methods used in marine spatial monitoring of fishes and associated habitats: A review. Mar. Freshw. Res. 61, 236-252 (2010).
  18. How long should we ignore imperfect detection of species in the marine environment when modelling their distribution. Fish. Fish. 15, 352-358 (2014).">Monk, J. How long should we ignore imperfect detection of species in the marine environment when modelling their distribution. Fish. Fish. 15, 352-358 (2014).
  19. 50th Northeast Regional Stock Assessment Workshop (50th SAW) Assessment Report. , U.S. Dept. of Commerce. NEFSC Ref. Doc. 10-17 (2010).">O'Keefe, C. E., Carey, J. D., Jacobson, L. D., Hart, D. R., Stokesbury, K. D. E. Comparison of scallop density estimates using the SMAST scallop video survey data with a reduced view field and reduced counts of individuals per image. Appendix 3. 50th Northeast Regional Stock Assessment Workshop (50th SAW) Assessment Report. , U.S. Dept. of Commerce. NEFSC Ref. Doc. 10-17 (2010).
  20. Sampling Techniques. 3rd ed. , John Wiley & Sons. New York. (1977).">Cochran, W. G. Sampling Techniques. 3rd ed. , John Wiley & Sons. New York. (1977).
  21. http://www.nefmc.org/scallops/index.html (2017).">NEFMC. Final Framework 28 to the Atlantic Sea Scallop Fishery Management Plan with Environmental Assessment, Regulatory Impact Review, and Regulatory Flexibility Analysis. , Newburyport, MA. Available from: http://www.nefmc.org/scallops/index.html (2017).
  22. Size-selectivity of the northwest Atlantic sea scallop (Placopecten magellanicus) dredge. J. Shellfish Res. 27, 265-271 (2008).">Yochum, N., DuPaul, W. D. Size-selectivity of the northwest Atlantic sea scallop (Placopecten magellanicus) dredge. J. Shellfish Res. 27, 265-271 (2008).
  23. Scallops: biology, ecology and aquaculture. Shumway, S. , Elsevier B.V. Amsterdam. (1991).">Brand, A. R. Scallop ecology: distributions and behaviour. Scallops: biology, ecology and aquaculture. Shumway, S. , Elsevier B.V. Amsterdam. (1991).
  24. Ecological Methodology. , Harper & Row Publishers Inc. New York. (1989).">Krebs, C. J. Ecological Methodology. , Harper & Row Publishers Inc. New York. (1989).
  25. Estimation of sea scallop, Placopecten magellanicus, abundance in closed areas of Georges Bank. Trans. Am. Fish. Soc. 131, 1081-1092 (2002).">Stokesbury, K. D. E. Estimation of sea scallop, Placopecten magellanicus, abundance in closed areas of Georges Bank. Trans. Am. Fish. Soc. 131, 1081-1092 (2002).
  26. Geostatistical comparison of two independent video surveys of sea scallop abundance in the Elephant Trunk Closed Area, USA. ICES J Mar Sci. 65, 995-1003 (2008).">Adams, C. F., Harris, B. P., Stokesbury, K. D. E. Geostatistical comparison of two independent video surveys of sea scallop abundance in the Elephant Trunk Closed Area, USA. ICES J Mar Sci. 65, 995-1003 (2008).
  27. http://www.nefmc.org/scallops/index.html (2016).">NEFMC. Final Framework 27 to the Atlantic Sea Scallop Fishery Management Plan with Environmental Assessment, Regulatory Impact Review, and Regulatory Flexibility Analysis. , Newburyport, MA. Available from: http://www.nefmc.org/scallops/index.html (2016).
  28. Individual Peer Review Report. Review of Sea Scallop Survey Methodologies and their Integration for Stock Assessment and Fishery Management. , New England Fisheries Science Center Scallop Survey Methods Peer Review Meeting 17-19 March 2015, New Bedford, MA (2015).">CIE (Center for Independent Experts). Individual Peer Review Report. Review of Sea Scallop Survey Methodologies and their Integration for Stock Assessment and Fishery Management. , New England Fisheries Science Center Scallop Survey Methods Peer Review Meeting 17-19 March 2015, New Bedford, MA (2015).
  29. https://www.nefsc.noaa.gov/coopresearch/rsa_program.html (2017).">NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Research Set-Aside Program. , Available from: https://www.nefsc.noaa.gov/coopresearch/rsa_program.html (2017).
  30. 45th Northeast Regional Stock Assessment Workshop (45th SAW) Assessment Report. , U.S. Dept. of Commerce. NEFSC Ref. Doc. 07-16 (2007).">Marino, M. C. II, O'Keefe, C. E., Jacobson, L. D. Selectivity and efficiency of large camera video data from the SMAST video survey during 2003 - 2006: Appendix B7. 45th Northeast Regional Stock Assessment Workshop (45th SAW) Assessment Report. , U.S. Dept. of Commerce. NEFSC Ref. Doc. 07-16 (2007).
  31. Combining imperfect automated annotations of underwater images with human annotations to obtain precise and unbiased population estimates. Methods Oceanogr. 17, 169-186 (2016).">Chang, J., Hart, D. R., Shank, B. V., Gallagher, S. M., Honig, P., York, A. D. Combining imperfect automated annotations of underwater images with human annotations to obtain precise and unbiased population estimates. Methods Oceanogr. 17, 169-186 (2016).
  32. Shell height-to-weight relationships for Atlantic sea scallops (Placopecten magellanicus) in offshore U.S. waters. J. Shellfish Res. 31 (4), 1133-1144 (2012).">Hennen, D. R., Hart, D. R. Shell height-to-weight relationships for Atlantic sea scallops (Placopecten magellanicus) in offshore U.S. waters. J. Shellfish Res. 31 (4), 1133-1144 (2012).
  33. Measurement errors in body size of sea scallops (Placopecten magellanicus) and their effect on stock assessment models. Fish. Bull. 108, 233-247 (2010).">Jacobson, L. D., et al. Measurement errors in body size of sea scallops (Placopecten magellanicus) and their effect on stock assessment models. Fish. Bull. 108, 233-247 (2010).
  34. Underwater video techniques for observing coastal marine biodiversity: A review of sixy years of publications (1952-2012). Fish. Res. 154, 44-62 (2014).">Mallet, D., Pelletier, D. Underwater video techniques for observing coastal marine biodiversity: A review of sixy years of publications (1952-2012). Fish. Res. 154, 44-62 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Image based SurveysDrop Camera SurveyAtlantic Sea ScallopUnderwater ImagingBenthic MacroinvertebratesHabitat AssociationData CollectionField Data ProgramImage AnnotationSubstrate Analysis

Related Articles