2 июля 2018 г.
Изображения на основе обследований является все более практический, неинвазивный метод для морской среды. Мы представляем протокол обследования падение камеры, что смета изобилие и распределение Атлантический морской гребешок (новозеландский Placopecten). Мы обсудим, как этот протокол может быть обобщена для других бентических макробеспозвоночных приложения.
Подводная съемка уже давно используется в области морской экологии. Снижение стоимости камер с высоким разрешением и хранения данных сделало этот подход более практичным, чем в прошлом. Обследования на основе изображений позволяют повторно просматривать первоначальные образцы и являются неинвазивными по сравнению с традиционными методами обследования.
Но протоколы определяются поведением целевых видов и целями исследования. Этот метод может помочь ответить на ключевые экологические вопросы для видов, представляющих интерес, такие как их численность, распространение и ассоциации среды обитания. Части процедуры на борту рыболовецкого судна «Либерти» демонстрирует Крейг Лего, аспирант нашей лаборатории.
Чтобы установить оборудование на палубе судна, расположите пирамиду так, как описано в текстовом протоколе. Пирамида представляет собой чувствительный к давлению ключ с оптоволоконным кабелем, который находится на барабане и прикреплен к контактному кольцу. Прикрепите распределительную коробку к пирамиде.
Затем прикрепите камеры и светильники к пирамиде, затем подключите камеры и светильники к распределительной коробке с помощью кабелей камеры и освещения. Пропустите оптоволоконный кабель через шкив и прикрепите его к шлюпбалке. Прикрепите судовой трос гидравлического ключа к пирамиде.
Установите оборудование в рулевой рубке судна. Чтобы прикрепить палубную часть рулевой рубки, проведите оптоволоконный кабель к оптическому контактному кольцу на чувствительном к давлению ключе. После настройки компьютеров, как описано в текстовом протоколе, подключите камеры и освещение к рулевой рубке судна.
Чтобы прикрепить конец рулевой рубки к рулевой рубке, проложите оптоволоконный кабель к рулевой рубке и подключите его к оптоволоконному интерфейсу настольного компьютера и вилке источника питания. Запустите программу сбора полевых данных со стационарного компьютера. Убедитесь, что все камеры, установленные на пирамиде и подключенные к распределительной коробке, автоматически отображаются как подключенные.
Чтобы получить изображения и записать данные на каждой станции, запустите мобильную программу картографирования поля с портативного компьютера, выберите инструмент для маркировки и перетащите значок цели на станцию, чтобы обеспечить пеленг на станцию. Медленно опустите пирамиду отбора проб на морское дно. Используйте гидравлический ключ для резервуара, когда станция достигнута и судно остановилось.
Пока пирамида опускается на морское дно, дважды щелкните по полю с кратким названием области и введите название области. Нажмите кнопку «Пусковая капитанская камера», чтобы отобразить изображение с камеры и другую информацию на мониторе рядом с органами управления гидравлическим ключом. После включения питания фонарей запишите квадратные данные, как только пирамида отбора проб опустится на морское дно.
В программе сбора полевых данных нажмите кнопку «Запустить станцию», чтобы начать запись видео. Нажмите «Сделать снимки», когда появится четкое изображение морского дна, затем нажмите «Сохранить все», чтобы сделать неподвижное изображение со всех видов камеры одновременно. Затем нажмите кнопку "Записать в базу данных".
Введите количество гребешков, видимых на изображении цифровой фотокамеры, в поле подсчета гребешков и введите любые комментарии в поле для комментариев. Нажмите кнопку "Записать в базу данных", чтобы записать данные о квадрате в виде строки в поле базы данных. Поднимите пирамиду, как указано в текстовом протоколе, и нажмите кнопку «Конечная станция» в программе сбора данных на месте, чтобы завершить видеозапись и перейти к следующей станции.
Нажмите кнопку «Выйти из программы», чтобы закрыть программу. Наконец, нажмите кнопку «Станция захвата» в программе мобильного картографирования поля, чтобы отметить станцию, как и раньше. После получения изображений, как описано в текстовом протоколе, перейдите в раздел подложки и нажмите на поля для присутствующих типов подложек.
Чтобы количественно оценить макробентосных животных, нажмите на флажки для животных, присутствующих в разделе инвертированных подарков. Введите количество каждого наблюдаемого животного в разделе подсчета инвертированных животных. Нажмите красную кнопку SC и расставьте точки над каждым гребешком на изображении.
Нажмите кнопку «отправить», чтобы записать данные об изображении в виде строки в базу данных лаборатории и создать копию изображения с животными, обозначенными точками. Затем измените профиль в программе сбора лабораторных данных на проверку изображения" Проверьте запись на точность и внесите необходимые изменения. Нажмите кнопку «Отправить», чтобы перезаписать данные об изображении, отправленном оцифрованным пользователем, а затем отметьте изображение как контролируемое в базе данных лаборатории.
Чтобы измерить гребешки, наблюдаемые на изображениях, выберите аннотацию линии в программе аннотатора изображений, затем проведите линию от умбона гребешка до верхней части раковины гребешка. Повторите этот шаг для всех измеримых гребешков на изображении. Выберите файл "и затем сохранить аннотации", чтобы создать электронную таблицу измерений перед выполнением анализа данных, как описано в текстовом протоколе.
Здесь показаны репрезентативные результаты полностью аннотированного изображения обследования. Программа-аннотатор подсчитывает каждую точку каждого цвета, количественно оценивая количество этих животных на изображении. Линии на каждом гребешке простираются от умбона до передней части раковины и измеряются программой, чтобы дать оценку высоты раковины гребешка.
В Атлантическом морском промысле гребешков в США модель симулятора управления районом гребешка используется для прогнозирования численности морских гребешков и выгрузки. Каждая зона этой модели на берегу Грузии представляла собой зону интереса. После того, как гребешки на каждом изображении были подсчитаны и измерены, для каждой области интереса делаются оценки плотности и размера.
Кроме того, для всех гребешков, молодых гребешков и гребешков промыслового размера создаются карты распределения для каждой области. Используя оценки, полученные в ходе обследования, а также соотношение высоты панциря гребешка к весу мяса, получены оценки общей и пригодной для использования биомассы гребешка для каждой модельной зоны симулятора управления районом гребешка. В таблицу включены средний вес мяса гребешка в граммах, общий вес гребешков в метрических тоннах и стандартная ошибка в метрических тоннах.
После своего развития этот метод проложил путь для исследователей в области рыбохозяйственной науки к сотрудничеству с рыбной промышленностью для изучения численности и распределения гребешка на континентальном шельфе США. После просмотра этого видео вы должны хорошо понять, как делать снимки в море, количественно оценивать данные на этих изображениях и создавать информационные продукты, поддерживающие управление рыболовством. После этой процедуры собираются данные о субстрате и других животных, кроме гребешков, которые могут быть использованы для ответа на дополнительные вопросы, такие как предпочтения в среде обитания и отношения хищников с добычей.
Не забывайте, что работа в море может быть чрезвычайно опасной, и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как обучение безопасности в море и работа с опытным экипажем.
Эта статья представляет протокол проведения исследований с помощью подводных камер для оценки численности и распространения американской морской гребешницы (Placopecten magellanicus). Метод является неинвазивным и может быть адаптирован для других донных макроинвертебратов.
Image-based survey methods provide non-invasive, repeatable data collection for benthic macroinvertebrates, supporting ecological monitoring and resource assessment. The drop camera approach enables quantification of species abundance, distribution, and habitat associations without physical extraction, reducing ecosystem disturbance. This methodology enhances predictive confidence in environmental impact assessments and informs sustainable management decisions for marine invertebrate populations.
The method integrates into discovery workflows by providing ecologically relevant biological systems for hypothesis testing and compound evaluation in environmental safety profiling.