इस प्रोटोकॉल कैसे एक आत्म निहित पानी के भीतर velocimetry (SCUVA) तंत्र, जो सीटू पशु उत्पन्न प्रवाह में की मात्रा का ठहराव के लिए डिज़ाइन किया गया है का उपयोग करने के लिए पर निर्देश प्रदान करता है. इसके अलावा, इस प्रोटोकॉल क्षेत्र की स्थिति से उत्पन्न चुनौतियों पते, और ऑपरेटर गति, पशुओं की भविष्यवाणी की स्थिति, और SCUVA के उन्मुखीकरण शामिल हैं.
सीधे एक तरल पदार्थ वातावरण में वेग क्षेत्रों उपाय करने की क्षमता के लिए समुद्र विज्ञान, पारिस्थितिकी, जीव विज्ञान, और द्रव यांत्रिकी के रूप में विविध रूप क्षेत्रों में अध्ययन के लिए अनुभवजन्य डेटा उपलब्ध कराने के लिए आवश्यक है. फील्ड माप पर्यावरण की स्थिति, जानवरों की उपलब्धता, और क्षेत्र के संगत माप तकनीकों के लिए की जरूरत है जैसे व्यावहारिक चुनौतियों परिचय. इन चुनौतियों से बचने के लिए, वैज्ञानिकों आम तौर पर नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण का उपयोग करने के लिए पशु द्रव बातचीत का अध्ययन. हालांकि, यह सवाल है कि क्या एक प्रयोगशाला माप से प्राकृतिक व्यवहार (यानी, जो कि क्षेत्र में होता है) एक्सट्रपलेशन कर सकते हैं उचित है. इसलिए, सीटू मात्रात्मक प्रवाह माप में सही उनके प्राकृतिक वातावरण में जानवरों की तैराकी का वर्णन करने के लिए की जरूरत है.
हम एक आत्म निहित पोर्टेबल डिवाइस है कि सतह के लिए किसी भी कनेक्शन के स्वतंत्र संचालित डिजाइन, और प्रवाह क्षेत्र surrou के मात्रात्मक मापन प्रदान कर सकते हैंएक जानवर nding. यह तंत्र, एक आत्म निहित पानी के भीतर velocimetry तंत्र (SCUVA), गहराई में एक एकल स्कूबा गोताखोर के द्वारा संचालित किया जा सकता है 40 मीटर करने के लिए क्षेत्र की स्थिति, अतिरिक्त विचार और तैयारी की जोडी निहित जटिलता के कारण जब प्रयोगशाला माप की तुलना में आवश्यक हैं. इन विचारों में शामिल हैं, लेकिन तक सीमित नहीं, ऑपरेटर गति, तैराकी लक्ष्य, उपलब्ध प्राकृतिक निलंबित कण, और ब्याज के प्रवाह के सापेक्ष SCUVA के उन्मुखीकरण की स्थिति की भविष्यवाणी है. निम्नलिखित प्रोटोकॉल के लिए इन आम क्षेत्र चुनौतियों से निपटने और माप सफलता को अधिकतम करने के लिए इरादा है.
क्षेत्र में एक संभावित बाधा प्रवाह में कण, जो डिजिटल कण छवि velocimetry (DPIV) को लागू करने के लिए आवश्यक हैं के लिए जरूरत है. तटीय पानी में, व्यास में 10 सुक्ष्ममापी और .002 और 10 प्रति 3 मिमी के बीच सांद्रता के आदेश पर निलंबित बात कण आकार दर्शाती 4 अतिरिक्त अध्ययन कणों बोने के लिए समुद्र के पानी में DPIV प्रदर्शन की पर्याप्त उपस्थिति की पुष्टि कण का पता लगाने के लिए एक पनडुब्बी holocamera का उपयोग. खुले समुद्र और तटीय समुद्र गोताखोरी के दौरान 5, हमने पाया है कि कण घनत्व और आकार सीटू DPIV में आयोजित करने के लिए एक बाधा नहीं है.
कण घनत्व और आकार के अलावा, एक और चिंता का विषय DPIV माप के लिए प्रासंगिक कण सांद्रता की एकरूपता है.
गुणात्मक है, अगर एक पूछताछ खिड़की के भीतर एक क्षेत्र दूसरे से अधिक से अधिक सांद्रता कण है, वेग परिमाण D के द्वारा उत्पन्नPIV विश्लेषण उच्च कण सांद्रता के साथ क्षेत्र की ओर पक्षपाती हो जाएगा. इसलिए, SCUVA माप जहां कण एकाग्रता परिवर्तनशीलता कम से कम है आयोजित किया जाना चाहिए. हमने पाया है thatcle सांद्रता कण सांद्रता के दौरान अपेक्षाकृत स्थिर हैं dives जहां गोताखोर पानी कॉलम के बीच में निलंबित कर दिया है के दौरान अपेक्षाकृत स्थिर हैं. हालांकि, benthic वातावरण में कण क्षेत्रों समुद्र तल के पास पर्यावरण या गोताखोर प्रेरित प्रवाह द्वारा कणों की resuspension के कारण inhomogeneity के लिए संभावित है. केयर benthic वातावरण में माप के दौरान कणों का विघटन को कम करने के लिए लिया जाना चाहिए. 'लेखक के ज्ञान करने के लिए, inhomogeneous कण एकाग्रता क्षेत्रों द्वारा उत्पन्न त्रुटियों की एक औपचारिक विश्लेषण या तो प्रयोगशाला या क्षेत्र की स्थिति में नहीं किया गया आयोजित किया गया है, और एक अलग प्रकाशन में आगे विचार के लिए एक विषय होना चाहिए.
कई अलग अलग मुद्दों जब तैयारी और विचार किया जाना चाहिएसीटू प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए प्रयोगों में आयोजित. रिकॉर्डिंग हालांकि, ऑपरेटर स्थिर रहना और सभी बाहर के विमान और घूर्णी गति से बचना के निर्देश दिए है. इस अनुरोध अभ्यास में सिद्धांत रूप में सरल लेकिन मुश्किल है, और इन मापों उन्नत गोताखोरी कौशल की आवश्यकता को सफलतापूर्वक पूरा किया जा. बाहर के विमान और गलत DPIV डेटा में ऑपरेटर परिणाम घूर्णी गति. हालांकि, में विमान गतियों घर में सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है है 6. यह कई dives के लिए SCUVA का उपयोग माप क्षमता को अधिकतम करने करने के लिए उछाल नियंत्रण से पहले अभ्यास करने के लिए ऑपरेटर के लिए सिफारिश की है.
उछाल विचार के अलावा, ऑपरेटर लक्ष्य प्रवाह दिशा के बारे में पता होना चाहिए. रु है कि बाहर के विमान लेजर शीट के सापेक्ष यात्रा विश्वसनीय DPIV परिणाम उपज नहीं है, और ऑपरेटर चाहिए उन्मुख SCUVA इन प्रवाह पर कब्जा करने के लिए सबसे अधिक प्रभावी ढंग से होगा. इसके अलावा, लक्षित करने के लिए सापेक्ष गोताखोर की स्थिति Selecte होना चाहिएघ इतनी के रूप में माप में गोताखोर प्रेरित प्रवाह को कम करने के लिए. गोताखोर प्रेरित प्रवाह लक्ष्य प्रवाह त्रुटि परिचय है, और आगे के विश्लेषण के लिए माप है कि गोताखोर प्रभाव शामिल नहीं किया जाना चाहिए.
घटना में है कि लक्ष्य एक अत्यधिक परावर्तक सतह है, द्रव लक्ष्य आसपास के क्षेत्र में जोरदार हो सकता है, प्रबुद्ध यह आसपास के तरल पदार्थ (लाल तीर, चित्रा 2A द्वारा संकेत क्षेत्र) से पास व्यक्तिगत कणों के भेद करने के लिए मुश्किल बना. फ़िल्टर polarizers या लेजर या कैमरा housings के लिए जोड़ा जा सकता है लेजर वीडियो कैमरा संवेदक द्वारा कब्जा कर लिया प्रकाश की तीव्रता को कम करने. यदि इस कारण सैन्य कमी और उपकरण, के बाद घर में सॉफ्टवेयर का उपयोग कर छवियों का प्रसंस्करण करने के लिए सीमित उपयोग करने के लिए संभव नहीं है छवियों से लक्ष्य के निकट ऊंचा पिक्सेल तीव्रता subtracting द्वारा पर्याप्त सुधार प्रदान कर सकते हैं. एक और विचार है कि DPIV डेटा की गुणवत्ता को प्रभावित करता है कि कण धारियाँ मौजूद हैं. यदि कणफ़ील्ड streaking के क्षेत्रों (लाल तीर, चित्रा 2B द्वारा दर्शाई गई) है, बहुत कम एक फ्रेम दर पर वीडियो कैमरा रिकॉर्डिंग है इन उच्च वेग को हल. फ्रेम दर में वृद्धि करके, कण streaking कम किया जा सकता है. हालांकि, प्रकाश वीडियो कैमरा सेंसर तक पहुँचने और कण क्षेत्र देखो dimmer बनाता है की एक कमी में यह परिणाम है. यदि वीडियो कैमरा करने के लिए मैन्युअल रूप से एपर्चर सेटिंग्स सेट करने की क्षमता है, एपर्चर सेटिंग को बढ़ाने के लिए रोकने के कण क्षेत्र के dimming. इष्टतम डिवाइस सेटिंग्स का निर्धारण SCUVA के साथ सफल डेटा संग्रह से पहले कई dives की आवश्यकता हो सकती है.
The authors have nothing to disclose.
इस शोध राष्ट्रीय विज्ञान JOD के लिए सम्मानित किया फाउंडेशन (Oce 0,623,475), छठे वेतन आयोग (Oce – 0,623,534 और ०७,२७,५४४), और JHC (Oce 0,727,587 और Oce – 0,623,508) द्वारा समर्थित है, और कार्यालय की नौसेना अनुसंधान द्वारा JHC के लिए सम्मानित किया गया ( N000140810654). के.के. वुड्स होल समुद्र विज्ञान संस्थान पर Postdoctoral विद्वान Devonshire फाउंडेशन द्वारा प्रदान की धन के साथ, कार्यक्रम के द्वारा समर्थित है.