Method Article

Разработка новых методов для количественной оценки плотности рыбы с помощью подводного стерео видео инструменты

DOI:

10.3791/56635

⸱

November 20th, 2017

 ,  ,  , 
1Moss Landing Marine Laboratories, 2The Nature Conservancy

In This Article

Summary

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

Мы опишем новый метод для подсчета рыб и оценки относительного изобилия (MaxN) и плотность рыбы с использованием вращающихся систем стерео видео камеры. Мы также демонстрируют, как использовать расстояние от камеры (расстояние Z) для оценки вегетационных обнаруживаемости.

Abstract

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

Использование систем видео камеры в экологических исследованиях рыб по-прежнему набрать обороты как жизнеспособной, недобывающих метод измерения длины рыбы и оценки изобилие рыбы. Мы разработали и внедрили вращающегося инструмента стерео видео камеры, который охватывает полный 360 градусов выборки, который максимизирует усилия выборки, по сравнению с инструментов стационарные камеры. Целый ряд исследований подробно статические, стерео камеры систем возможность получения очень точной и точные измерения рыбы; Здесь акцент был сделан на разработке методологических подходов к количественной оценки плотности рыбы с использованием вращающихся систем видеонаблюдения. Первый подход было разработать модификацию метрики, MaxN, который обычно является консервативной количество минимальное количество рыб наблюдается на обследование камеры. Мы пересмотреть MaxN быть максимальное количество рыбы в любой заданной вращение камеры системы. Когда меры предосторожности во избежание двойного учета, этот метод MaxN может более точно отражать истинного изобилия чем полученные от фиксированной камеры. Во-вторых потому что стерео видео позволяет рыбы должны быть сопоставлены в трехмерном пространстве, точные оценки расстояния от камеры можно получить для каждой рыбы. С помощью персентили 95% наблюдаемых расстояния от камеры для установления вегетационных обследованных районах, мы объяснить различия в обнаруживаемость среди видов избегая разбавления оценки плотности, используя максимальное расстояние, на которое был вид отмечено. Бухгалтерский учет для этого диапазона обнаруживаемость имеет решающее значение для точно оценить обилия рыбы. Эта методология будет способствовать интеграции вращающихся инструментов стерео видео в прикладной науки и управления контекстах.

Introduction

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

Вдоль тихоокеанского побережья США многие из видов важно донной коммерческого и рекреационного рыболовства (например, морского окуня комплекс (Sebastes spp.) и Lingcod (Ophiodon удлинённый)) прочно ассоциируется с горельеф, твердое дно обитания1,2,3,4,5. Стерео видео падение камеры являются привлекательным недобывающих инструментом для использования в скалистых местах обитания из-за относительной легкости и простота в эксплуатации. Разнообразные системы стерео видео камеры разрабо....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

Примечание: Скриншоты программного обеспечения шаги включены как Дополнительные файлы. Пожалуйста, обратите внимание, что описанные ниже шаги программного обеспечения являются специфическими для выбранной программы (см. Таблицу материалов). Общий подход может распространяться на любой платформе стерео программного обеспечения.

1. Подготовьте стерео камерой кадры для анализа

Примечание: Рекомендуется калибровка с помощью калибровки куб. Калибровка куб — трехмерные алюминиевая рама с точно позиционируется отражающей точки на поверхности. При использовании в сочетании с программное об....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

Период 2013 и 2014 мы провели 816 обследований с вращающейся стерео видео Ландер (рис. 1) вдоль центрального побережья Калифорнии и собранные MaxN и 95% Z расстояние (рис. 4) данные по более чем 20 видов. Там были умелой в эффективному обнаружению диапазоне видов наблюдается, вероятно из-за взаимодействия видов размер, форму, и окраска (рис. 5). Например флаг Rockfish (Sebastes rubrivinctus).......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

Традиционные MaxN метрики основывается на идею подсчета гарантированное минимальное количество лица во время обследования. Если определенное количество рыбы одновременно видны в одном кадре видео, не может быть любой меньше настоящее, но потому, что рыбы, мобильных и гетерогенно распределенной, вероятность видя всех лиц одновременно в течение одного кадра видео Низкая . Поэтому вполне вероятно, что традиционные MaxN недооценивает истинное рыба изобилии16,17. Кром.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

Авторы не имеют ничего сообщать

Acknowledgements

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

Эта работа финансировалась природы и частных доноров, фонд Фонд Наследие ресурсов, Гордон и Бетти Мур фонд, Фонд защиты окружающей среды, Калифорния море Грант программы, НСМР национальной программы совместных исследований и NOAA Грант Салтонстол Кеннеди #13-SWR-008. Морских прикладных исследований и разведки (Дирк Розен, Рик Ботман, Энди Lauerman и Дэвид Jefferies) разработали, построена и поддерживается инструмент видео Lander. Мы благодарим Джим Seager и SeaGIS™ программного обеспечения для получения технической поддержки. Капитан и коммерческих Рыбак Tim Maricich и членов экипажа на борту F/V Donna Кэтлин предоставляет поддержку в развертывании посадочный....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
калибровочный кубSeaGIShttp://www.seagis.com.au/hardware.html1000х1000х500 мм является предпочтительным размером. Доступны и другие методы калибровки.
Программное обеспечение для калибровки CALSeaGIShttp://www.seagis.com.au/bundle.html
EventMeasure программное обеспечение для стереоизмеренийSeaGIShttp://www.seagis.com.au/event.html
Статистическое программное обеспечениеR Core Team 2017 (v. 3.4.0)Код начальной загрузки можно найти: https://github.com/rfields2017/JoVE-Bootstrap-Function
Программное обеспечение для работы с электронными таблицамиMicrosoft Excel
2  водонепроницаемые камерыDeep Sea Power and LightHD качество предпочтительно
2 глубинных, водонепроницаемых фонарейDeep Sea Power and Light: светодиод 3000 люмен с цветовой температурой
видеорегистраторStack LTD DVR
стандартный ПКWindows 10 предпочтительная ОС
вращающаяся платформаLanderМорские прикладные исследования и инжиниринг (MARE)
5000k

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Love, M. S., Yoklavich, M. M., Thorsteinson, L. K. The Rockfishes of the Northeast Pacific. , University of California Press. Berkley. (2002).
  2. Laidig, T. E., Watters, D. L., Yoklavich, M. M. Demersal fish and habitat associations from visual surveys on the central California shelf. Estuar. Coast. Shelf Sci. 83 (4), 629-637 (2009).
  3. Anderson, T. J., Yoklavich, M. M.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Tags

Underwater Stereo videoFish Density QuantificationMaxN ModificationStereo photogrammetry3D Fish Measurement95 Z Distance CalculationRotating Camera SystemFish Abundance EstimationSpecies specific Survey AreaDeep water Rocky Reefs

Related Articles