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Un système de vidéosurveillance pour contrôler la reproduction des Colonies de Sterne pierregarin (Sterna Hirundo)

Published: July 22, 2018 doi: 10.3791/57928
* These authors contributed equally

Summary

Cet article décrit un protocole qui utilise une télécommande vidéo surveillance système de surveillance pour surveiller en permanence les colonies de nidification des oiseaux nichant au sol. Le système comprend cinq caméras de surveillance des nids individuels et une caméra de surveillance de la colonie dans son ensemble et est alimenté par des batteries de voiture qui sont rechargées par l’intermédiaire de panneaux solaires.

Abstract

De nombreuses populations d’oiseaux d’eau ont été confrontés à des baisses au cours du siècle dernier, dont la Sterne pierregarin (Sterna hirundo), une espèce d’oiseaux d’eau, avec une distribution généralisée de reproduction, qui a été récemment classée comme espèce en danger dans certains habitats de son aire de répartition. Programmes de surveillance des oiseaux aquatiques existent pour assurer le suivi des populations à travers le temps ; Toutefois, certaines des approches plus intensives nécessitent des entrant dans les colonies et peuvent être problématique pour des populations nicheuses. Cet article décrit un protocole qui utilise un système de surveillance mini-invasive pour surveiller en permanence le comportement de nidification commun Sterne en colonies typiques de nichant au sol. Le système de surveillance vidéo utilise des caméras sans fil ont porté sur les nids individuels ainsi que sur la colonie dans son ensemble et permet d’observation sans entrer dans la colonie. Le système vidéo est alimenté par plusieurs 12 batteries V voiture qui sont rechargées en permanence à l’aide de panneaux solaires. Métrage est enregistré à l’aide d’un enregistreur vidéo numérique (DVR) connecté à un disque dur, qui peut être remplacé lorsqu’il est plein. Le DVR peut être placé à l’extérieur de la colonie afin de réduire les perturbations. Dans cette étude, 3 624 h des séquences enregistrées pendant 63 jours dans des conditions climatiques allant de 12,8 ° C à 35,0 ° C produit 3 006 h (83 %) des données comportementales utilisables. Les types de données extraites de la vidéo enregistrée peuvent varier ; nous l’avons utilisé pour détecter les perturbations extérieures et mesurer le comportement de nidification durant l’incubation. Bien que le protocole détaillé ici a été conçu pour l’oiseaux nichant au sol, le système principal pourrait facilement être modifié pour permettre des scénarios alternatifs, tels que des espèces coloniales de nidification arboricoles, rendant largement applicable à une variété de recherche besoins.

Introduction

Sterne pierregarin (Sterna hirundo, COTE ci-après), une espèce d’oiseaux aquatiques avec une distribution généralisée de reproduction, est devenues un exemple phare de la nécessité de la conservation et le suivi des programmes1. Une fois récolté près de disparition pour le commerce des chapeaux, des lois fédérales dans les années 1900 a permis les populations au rebond. Cependant, les tendances de population en déclin dans la baie de Chesapeake ont incité préoccupation accrue sur la COTE, en plus de nombreux autres oiseaux d’eau2. COTE sont actuellement cotées comme une espèce en voie de disparition de Maryland état résultant de la réduction en nombre d’oiseaux reproducteurs et de colonies de reproduction active3. Facteurs de stress notamment des inondations et des effondrements de reproduction des sites4,5,6, perturbations anthropiques, concurrence/prédation avec mouettes7,8et la prédation par le grand-duc ( Bubo virginianus) et le renard roux (Vulpes vulpes)9,10, sont soupçonnés d’avoir contribué au déclin des populations actuelles ; Cependant, la contribution relative des différents facteurs de stress n’est pas connue. Facteurs de stress de compréhension associées à différents stades du cycle de la reproduction, tels que l’incubation, après l’éclosion et le succès de l’envol sont importants mais peuvent être intensif et comprennent des enquêtes fréquentes nécessitant une entrée en la nidification de la colonie11. Ces techniques de surveillance peuvent être problématique pour les populations de Sterne et dans certains cas peuvent entraîner nid d’abandon et/ou de réductions dans le succès de la reproduction12,13,14.

Alors que l’impact des chercheurs sur la Sterne pierregarin est bien documentée, surveillance intensive peut influer sur un certain nombre de nichant au sol coloniales espèces supplémentaires, tels que les puffins à queue courte (Puffinus tenuirostris)15, Eider à duvet ( Somateria mollissima)16, écumoires noir (Rynchops niger)17et Fiordland aigrettes pingouins (Eudyptes pachyrhynchus)18. Par exemple, une étude sur les puffins à queue courtes a conclu que la surveillance intensité avait une relation inverse sur le succès de l’éclosion et peut aggraver le déclin des populations. Ces exemples illustrent la nécessité croissante pour réduire les perturbations tout en conservant les programmes de surveillance globales. Avec le système vidéo décrit dans ce document, visait à obtenir des informations sur nid d’écoute et d’observation des prédateurs d’une manière qui permettrait de réduire la présence physique de l’homme au sein de la colonie.

Notre étude se trouvait au projet de restauration Paul S. Sarbanes écosystème à l’île peuplier (38 ° 46′01″N 76 ° 22′54″W, ci-après l’île peuplier), l’un des rares sites de nidification connus pour COTE dans le Maryland. Les programmes de surveillance en cours sur l’île de peuplier ont identifié cohérente s’imbriquent par COTE, mais avec des niveaux variables de succès selon la présence des prédateurs aviaires ou mammifères19,20. En raison de ces facteurs, l’île peuplier a été identifié comme un endroit idéal pour réaliser cette étude.

Alors que la capacité de surveiller les populations d’oiseaux aquatiques avec technologie vidéo a des avantages évidents pour les espèces sous observation21,22, un certain nombre de considérations techniques doit tenir compte lors de l’implémentation d’une telle approche. Par exemple, résolution vidéo doit être suffisante pour identifier des objets d’intérêt pour le chercheur, tels que les produits alimentaires, d’imbriquer des marques, ou des bagues de couleur pour l’identification individuelle. En outre, les composants physiques doivent être suffisamment solides pour pouvoir supporter les phénomènes météorologiques et les interactions entre la faune. Caméras de sécurité sans fil ont été choisis en raison de leur qualité d’image haute définition, écran couleur avec des capacités sans fil et infrarouges, durabilité en extérieur et coût global efficacité23.

L’objectif de cette étude était de concevoir un système qui permettrait d’observation distante d’une espèce coloniale nichant au sol tout en causant une perturbation minimale aux personnes et la colonie de vidéosurveillance. Cet article décrit le système vidéo spécifique permettant de collecter des données.

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Protocol

1. champ avant préparation de la vidéo surveillance système

Remarque : Ceci inclut les étapes nécessaires pour préparer les panneaux solaires, batterie, caméras et système de jalonnement de construction sur le site du champ.

  1. Pour commencer l’installation des panneaux solaires et système de batteries, couper et souder 20 cuivre 10 American wire gauge (AWG) fils isolés (10 10 positif, négatif), fixation sonnerie bornes lorsque cela est nécessaire.
    1. Couper six négative (noire) et six fils (rouges) positifs environ 2 pieds de long, décapage entre 1/4 po et 1/2 po de chaque extrémité.
    2. Couper quatre négative (noire) et les quatre fils (rouges) positifs environ 4 pi de long, décapage entre 1/4 po et 1/2 po de chaque extrémité.
    3. Ajouter une fine couche d’étain à une extrémité de deux négatifs et deux fils de 2pi positive et les deux extrémités de tous les fils de 4 pi.
      Remarque : Brasage contribue à prévenir le métal exposé du fractionnement dans le contrôleur de charge, ce qui permet des fils être réutilisée plus facilement tout en assurant une conductivité optimale. Toutefois, cette étape n’est pas nécessaire.
    4. Fixez les bornes d’anneau 3/8 po aux extrémités non soudé des fils positifs 2 pi et cosses 5/16 po aux extrémités non soudé les fils négatifs 2pi.
      1. Pour fixer les bornes d’anneau, nourrir le fil dénudé dans les tubes jaunes jusqu'à ce que le métal exposé atteint le bord mais ne colle pas.
  2. Étiqueter les quatre panneaux solaires C1, DVR1, DVR2 et DVR3 respectivement et attachez les fils appropriés.
    1. Pour panneaux C1 et DVR2, fixez un ensemble de fils positifs et négatifs de 4 pi aux extrémités positives et négatives respectives sur le panneau solaire à l’aide de connecteurs de fils ailé. Cap des extrémités ouvertes des câbles avec connecteurs ailé supplémentaires pour le transport.
    2. Pour panneau DVR1, fixez deux ensembles de fils positifs et négatifs de 4 pi sur les extrémités positives et négatives respectives sur le panneau solaire à l’aide de connecteurs de fils ailé. Cap des extrémités ouvertes des câbles avec connecteurs ailé supplémentaires pour le transport. Panneau DVR3 n’a pas les pièces jointes de fil supplémentaire.
    3. Tous les fils à l’arrière des panneaux solaires pour le transport de bande.
  3. Pour préparer les panneaux solaires au jalonnement, fixez un morceau long de 50 pieds de corde de chaque côté de l’arrière des panneaux solaires en faisant glisser la corde à travers les trous prévus jusqu'à ce que le milieu de la corde atteigne le trou. Par précaution supplémentaire et pour réduire l’usure, enroulez du ruban adhésif sur les bords de la corde qui entrent en contact avec le panneau solaire ; Il devrait y avoir huit morceaux de corde total.
    1. Ruban corde lâche tout à l’arrière du panneau solaire pour le transport.
  4. Commencer la mise en place du système de batteries en attachant le régulateur de charge à un bac en plastique de 18 gallons.
    1. Percez quatre trous de 1/4 po de diamètre, 1 po du haut, centré sur la longueur et fixer avec les vis fournies dans le système. Répétez cette étape pour un deuxième bac en plastique ; étiquette le premier emplacement « Interphone » et le second, « DVR système ».
    2. Laisser un positif et un fil négatif 2 pi avec cosses dans le bac « Interphone » et trois résultats positifs et trois fils de 2pi négatif avec cosses dans le bac « DVR système ».
  5. Fixez le DVR sur une feuille de contreplaqué épais 1 pi x 2 pi 1/4 po en utilisant des bandes de Velcro adhésif arrière et placer le contreplaqué à la poubelle « DVR système » pour le transport.
  6. Charge six 12 V Mat de verre absorbante (AGM) voiture piles sèches avec un chargeur de batterie par attacher la pince positive à la borne positive de la batterie et la pince négative à la borne négative de la batterie et brancher le chargeur de batterie pour une sortie Laissez.
  7. Attacher les fils pour les régulateurs de charge pour préparer le système de batterie pour utilisation sur le terrain.
    1. Fixer un ensemble d’un côté soudé, un côté ring fils terminal 2 pi (ci-après dénommés le fil OSS/OSR) au régulateur de charge à la poubelle « Interphone » en desserrant les vis marquées « batterie + » et « Battery- » l’accusation contrôleur et en faisant glisser la soudé l’extrémité de chaque fil dans le côté gauche de sa fente correspondante. Fils positifs attachent à la fente de positif (+) et négatifs fils fixer au slot négatif (-).
    2. Serrer les vis et faire en sorte que les deux fils sont sécurisés. Répétez les étapes 1.7.1 et 1.7.2 pour le régulateur de charge à la poubelle « DVR système ».
      Remarque : Attention : Assurez-vous qu’il n’y a aucun métal nu qui sort de la partie inférieure de la régulateur de charge tel qu’il a le potentiel à court et à perturber le système. Dans ce cas, le remplacement complet du contrôleur de charge sera nécessaire.
    3. Dans le casier « Système DVR », fixez l’adaptateur 12 V DC mâle avec positif et négatifs fils et deux hommes DC puissance prises au régulateur de charge en desserrant les vis marquées « Load + » et « Load – » sur le contrôleur de charge et en faisant glisser le positif correspondant et fils négatifs dans le côté gauche de chaque logement. Il devrait y avoir un fil positif de l’adaptateur 12 V de puissance en DC mâle et un fil positif de chacun de la puissance DC mâle se branche la « charge + » fente et un câble négatif de la 12 V mâle DC adaptateur et un câble négatif de chacun de la puissance DC mâle se branche dans la « charge » – machine à sous.
      1. Enrubanner fils lâches à la boîte en plastique pour le transport. Après avoir serré les vis, assurez-vous que la connexion est sécurisée afin d’assurer qu’aucun des fils tomber le régulateur de charge.
    4. Répétez l’étape 1.7.3 avec seulement les deux DC puissance prises mâles, pas le 12 V DC adaptateur mâle, à la poubelle « Interphone ». Il devrait y avoir deux positives et deux fils négatifs dans les fentes correspondantes sur le contrôleur de charge.
      Remarque : Les fils sur les fiches d’alimentation DC deux mâles peuvent être soudées ensemble, positif au positif et négatif sur négatif, de réduire le nombre de fils lâches dans le régulateur de charge.
    5. Se connecter à deux 4 voies diviseurs de puissance DC (une femelle vers mâle quatre) pour les deux fiches d’alimentation DC mâles dans le bac « Interphone ». Répétez cette étape pour les deux fiches d’alimentation DC mâles dans le bac « DVR système ».
  8. Préparez les caméras pour utilisation sur le terrain.
    1. Fixer une caméra HD sans fil à un jury de 1,5 pi 2 x 4 (ou un pieu de bois de 2 x 4) à l’aide des vis fournies. Coupez la planche en face de la caméra montée dans un modèle de V afin de miser plus facile. Répéter l’opération avec quatre caméras plus.
    2. Fixer une caméra HD sans fil à une longueur de 5 pi 2 x 4 à bord (voir 1.8.1 pour obtenir des instructions) à l’aide de vis. Cela servira de la caméra de la colonie.
    3. Étiquetez chaque caméra HD sans fil avec son récepteur homologue. Placez les cinq caméras attachées aux conseils de 1,5 pi dans le bac « Interphone » pour le transport et tous les récepteurs de six caméra dans le bac « DVR système » pour le transport. La caméra reste se fera séparément.
    4. Regrouper les câbles de rallonge de six 50pi baïonnette Neill-Concelman (BNC) avec du ruban adhésif pour le transport et placez-le dans le bac « Interphone ».
  9. Préparer le système de jalonnement pour utilisation sur le terrain.
    1. Percer un trou au centre de chacune des deux parties plus éloignées d’un de l’autre sur le chevalet (taille de trou diffère selon le type de boulons à oeil utilisé). Répéter pour les reste des trois chevalets, pour un total de huit.
    2. Fixer les boulons, écrous et rondelles pour chacun des trous dans le modèle suivant : écrou, rondelle, chevalet, rondelle, boulon, écrou, avec le boulon à œil vers l’extérieur.
    3. Visser, 9-22 mm colliers de serrage à chacun des boulons à oeil.

2. la construction du système dans le domaine de la vidéosurveillance

Remarque : Ceci inclut les étapes nécessaires pour sécuriser le système de jalonnement, câbler le système de batteries et panneaux solaires, connecter le système DVR et mettre en place des caméras.

  1. Pour sécuriser le système de jalonnement, commencez par déterminer le placement de la caméra et les systèmes DVR. Le système de caméra devrait être assez loin dans les nids pour réduire les perturbations, mais au sein de la gamme de câbles de rallonge BNC.
  2. Garantir des chevalets au sol à l’aide d’une armature métallique jalonnement système.
    1. Placez un chevalet et l’emplacement de « Système de caméra » à l’emplacement de système de caméra désigné. Placer le restants trois chevalets et bin « DVR système » adjacent à un autre à l’endroit désigné du système DVR.
    2. Veiller à ce que les chevalets sont orientées pour un ensoleillement maximal.
    3. Enfoncer deux barres d’armature de 5pi. 1-2 pieds dans le sol à l’aide d’un poste de pilote. Assurez-vous que les barres d’armature sont espacés pour correspondre à la distance entre les boulons d’oeil sur le chevalet. Répétez pour chaque chevalet, en veillant à ce que les barres d’armature sont stables.
    4. Soulever chaque chevalet sur les paires de barres d’armature et glisser les colliers anneau par l’intermédiaire de la barre d’armature sur les deux côtés. Serrer les colliers de ring.
  3. Fixez les panneaux solaires pour les chevalets.
    1. Placer le panneau solaire C1 sur le chevalet à l’emplacement du système de caméra désigné et panneaux DVR 1, 2, et 3 sur les trois chevalets à l’endroit désigné du système DVR de façon optimale en angle pour un ensoleillement maximal (angle dépend selon la latitude et la saison). Placer des panneaux DVR 1, 2 et 3 dans l’ordre.
    2. Conduire les deux clous de 6 po (ou piquets de tente, selon le substrat) dans le sol en face de chaque panneau solaire pour éviter de glisser. Il devrait y avoir huit clous total.
    3. Enfoncer les deux clous de 6 po (ou piquets de tente, selon le substrat) dans le sol à l’environ 45 ° à l’arrière des panneaux solaires et fixer les deux bouts de corde à l’arrière du panneau solaire pour les ongles. Corde adjacente peut joindre à l’ongle même pour un total de quatre clous pour le système DVR et deux pour le système de caméra.
  4. Placez le bac « Interphone » panneau C1 et le bac « DVR système » près de panneau DVR1.
  5. Pour câbler le système de batterie, retirer toute les pièces de deux bacs et placer deux 12V AGM voiture piles sèches dans le bac « Interphone » et quatre 12V AGM voiture piles sèches dans le bac « DVR système ». Lorsque vous placez les piles, s’assurer que la borne négative est toujours dans la même direction.
    Remarque : Une troisième batterie peut-être être ajoutée à l’emplacement de « Interphone » si le système n’assure pas une charge optimale pendant les opérations.
    1. Câblez les deux 12V AGM voiture piles sèches dans le bac « Interphone » en parallèle.
      1. Fixez les bornes d’anneau 3/8 po de la positive, fil de 2 pi à chacune des deux bornes positive de la batterie sur les 12 V AGM voiture piles sèches. Répétez cette étape avec le fil négatif 2 pi avec bornes d’anneau de 5/16 po et le négatif de la batterie.
      2. Attachez le fil de l’OSS/BPR de régulateur de charge à une borne positive de la batterie. Répétez cette étape avec le câble négatif de OSS/OSR et la borne négative de la batterie sur la pile en face.
    2. Câblez les quatre 12V AGM voiture piles sèches dans le bac « DVR système » en parallèle (Figure 2).
      1. Assurez-vous que les quatre 12V AGM voiture piles sèches sont orientées de façon à 2 x 2. Quand on regarde dans le bac, du côté de l’emplacement où le contrôleur de charge est attaché est considéré comme la partie supérieure. Comme un résultat, les piles de ce modèle 2 x 2 sera étiqueté en haut à gauche (TL), en haut à droite (TR), (BL) en bas à gauche et en bas à droite (BR).
      2. Fixer une cosse à anneau 3/8 po du fil positif de 2 pi à la borne de batterie positive sur batterie TR et l’autre anneau 3/8 po terminal de ce même fil à la borne batterie fr. Repeat cette étape avec la borne d’anneau de 5/16 po de batterie positive de la nega fil de 2pi tive aux bornes négative de la batterie sur les batteries respectives.
      3. Fixer une cosse à anneau 3/8 po du fil positif de 2 pi à la borne de batterie positive sur batterie TL et l’autre anneau 3/8 po terminal de ce même fil à la borne batterie BL. Répétez cette étape avec la borne d’anneau de 5/16 po de batterie positive de la nega fil de 2pi tive aux bornes négative de la batterie sur les batteries respectives.
      4. Attacher un anneau de 3/8 po terminal du fil 2pi positive à la borne batterie BL positive de la batterie et l’autre 3/8 po anneau terminal de ce même fil à la borne batterie fr. Repeat cette étape positive de la batterie avec la borne de la nega d’anneau de 5/16 po fil de 2pi tive aux bornes négative de la batterie sur les batteries respectives.
      5. Attachez le fil de l’OSS/BPR de régulateur de charge à une borne positive de la batterie. Répétez cette étape avec le câble négatif de OSS/OSR et la borne négative de la batterie d’une batterie différente.
  6. Raccorder les fils de panneau solaire au régulateur de charge, fixation connexions positives et négatives des connexions ensemble.
    1. Connecter une positive et une négative câble depuis DVR2 vers les fils positifs et négatifs correspondants sur DVR3 grâce aux serre-fils ailé sur panneau DVR3. Connecter une positive et une négative câble de DVR1 vers les fils positifs et négatifs correspondants sur DVR2 grâce aux serre-fils ailé sur panneau DVR2.
    2. Branchez les fils restants de positifs et négatifs du DVR1 au régulateur de charge à la poubelle « DVR système » en desserrant les vis marquées « solaire + » et « Solar – » sur le contrôleur de charge et en faisant glisser chaque fil dans le côté gauche de sa fente correspondante. Serrer les vis et s’assurer que les deux fils sont protégées.
    3. Répétez l’étape 2.6.2 pour C1 et le régulateur de charge à la poubelle « Interphone ».
      Remarque : Attention : Assurez-vous que les extrémités positives et négatives du fil ne touchent pas au cours de cette étape, car il a le potentiel à court et à perturber le système (voir 1.7.2 pour note complémentaire).
    4. Jeter tous les connecteurs de fils ailé restes de transport et toutes les connexions des fils ailé de bande avec du Chatterton résistant aux intempéries.
    5. Vérifiez que les deux les lumières blanches et vertes (solaire et l’énergie de la batterie, respectivement) sont sur les deux contrôleurs de charge. Cela garantit que le système est opérationnel et a une charge complète.
      Remarque : Le système ne fonctionnera pas optimale sans une pleine charge. Si le voyant d’alimentation de batterie n’est ne pas vert (jaune ou rouge), soit débrancher les batteries et les recharger ou permettre à des panneaux solaires charger les batteries pendant plusieurs heures avant de procéder.
  7. Connectez le système DVR pour les récepteurs et les paramètres du programme.
    1. Placez le contreplaqué en bois avec le DVR attaché sur le dessus de la batterie de voiture quatre 12 V pile sèche AGA à la poubelle « DVR système ».
    2. Connectez la prise d’alimentation DC femelle sur chaque récepteur à chacun des prises mâles de puissance DC sur les diviseurs de puissance DC deux 4 port.
    3. Connectez l’un des fiches d’alimentation DC mâles parmi les diviseurs de puissance DC deux 4 port au port désigné par « DC12V » sur le DVR. Fixez la fiche d’alimentation DC mâle restante avec du Chatterton résistant aux intempéries.
    4. Branchez le connecteur BNC jaune sur chaque récepteur à six des huit ports étiquetés « Video In » sur l’enregistreur.
    5. Ruban en toute sécurité chaque récepteur sur les côtés du bac « DVR système » avec du ruban adhésif. Récepteurs devraient être espacés d’au moins 4 po de part pour réduire les interférences de signal.
      Remarque : Les fluctuations extrêmes de température peuvent causer la bande d’être inefficace, assurant tenir bon est donc crucial pour prévenir la perte d’images.
    6. Pour programmer les paramètres du DVR, connectez l’adaptateur DC mâle de 12 V du contrôleur de charge sur le port jaune AV sur le moniteur et le câble HDMI de l’écran sur le port HDMI sur le DVR. Appuyez sur le bouton d’alimentation sur le DVR et le moniteur d’affichage pour s’assurer que le système fonctionne.
    7. Attacher la souris d’ordinateur fourni au port USB sur le DVR ; Cela permet au moniteur d’affichage à programmer avec les paramètres appropriés, y compris la date et l’heure (usine de paramètres peuvent être conservés par le réglage restant d’options) une fois les paramètres réglés, retirez la souris d’ordinateur.
  8. Mettre en place des caméras dans le domaine.
    1. Placez toutes les caméras dans les endroits indiqués sur le site de nidification et enfoncer chaque pieu dans le sol avec un maillet. Pendant que vous conduisez les enjeux, tenez la caméra dans une main pour empêcher des dommages à l’appareil photo ou le desserrage des vis et faire en sorte que chaque jeu est stable avant de procéder.
    2. Chaîne sur un câble d’extension BNC à chacun des emplacements six caméra avec l’extrémité mâle de port DC à des caméras et l’orifice femelle à l’emplacement « Interphone » et n’oubliez pas d’éviter de heurter d’autres nids à l’aide du câble.
    3. Branchez chaque câble d’extension BNC dans le port de femmes caméra correspondante et utiliser du ruban isolant étanche pour sceller toutes les connexions.
    4. Sceller les ports vidéo jaunes sur les deux côtés des câbles de rallonge BNC avec du Chatterton résistant aux intempéries.
    5. Connectez les câbles d’extension BNC six à chacun des diviseurs de puissance DC quatre ports dans le bac « Interphone ».
  9. Placez le couvercle sur le bac « Interphone » et fixer avec un sandow.
  10. Revenez au système DVR et vérifiez l’écran pour afficher les images en direct. Veiller à ce que les vidéos sur l’écran sont claires et précises et faire des ajustements au placement de la caméra si nécessaire.
  11. Placez le couvercle sur le bac « DVR système » et fixer avec un sandow.

3. revoir la séquence vidéo.

  1. Retirez le disque dur de l’enregistreur dans le champ en débranchant les données et l’alimentation SATA Serial Advanced Technology pièce détachée () du disque dur. Si la collecte de données est en cours, remplacer le disque dur par un autre.
    Remarque : Retirer le disque dur se réinitialise les paramètres sur le système DVR. Pour les réinitialiser, répétez les étapes 2.7.6 et 2.7.7.
  2. Mettre en place les dispositifs de contrôle vidéo.
    1. Branchez l’enregistreur sur une source d’alimentation avec le câble d’alimentation fourni.
      Remarque : Si la surveillance vidéo est toujours en cours, séquences peuvent être examiné à l’aide d’un enregistreur vidéo numérique différent de celle établie dans le domaine. Cela supposerait d’avoir acheté un deuxième DVR.
    2. Connecter l’enregistreur à un moniteur d’ordinateur en attachant un câble HDMI sur le port HDMI respectif des deux appareils. Si n’existent pas de câbles HDMI, VGA câbles peuvent être utilisés pour connecter l’enregistreur à un moniteur d’ordinateur.
    3. Par les données et l’alimentation câbles SATA, relier le disque dur au système DVR. Une fois connecté, paramétrer le disque dur dans la boîte DVR et refermer le couvercle.
    4. Attacher la souris d’ordinateur fourni au port USB sur le DVR. Cela permet une interaction avec le programme sur le moniteur.
    5. Allumez le moniteur et le DVR. Cela devrait entraîner le logo du système d’apparaître alors que le système est en cours d’initialisation.
  3. Comme un pop-up boîte bleu s’affiche, faites un clic droit la souris n’importe où à l’extérieur de la boîte pop up pour le fermer. Un écran devrait apparaître avec neuf rectangles, dont huit doit afficher le logo du système dans le centre.
  4. Un clic droit n’importe où sur l’écran. Une boîte de pop-up apparaîtra avec les options suivantes : vue 1, vue 4, vue 8, vue 9, Pan/Tilt/Zoom, réglage de la caméra, Info, séquence, désactiver le bip, recherche, manuel et Menu principal.
  5. Cliquez sur Rechercher. Un bleu boîte de pop-up apparaîtra intitulé, « Système de Login ».
  6. Comme le système générera l’automatique nom d’utilisateur (admin) et le mot de passe (000000), entrez le mot de passe dans le champ fourni l’à l’écran, clavier et cliquez sur OK. Le nom d’utilisateur et mot de passe est modifiable à tout moment dans les paramètres.
    Remarque : Un écran apparaît avec un long rectangle au fond et un calendrier sur la droite ; dates avec des images enregistrées seront surlignés en bleu vif ; toutes les autres dates apparaîtront bleu foncé. Cliquez sur la date de la vidéo à réviser. Une fois cliqué, le bas de l’écran change pour afficher les images enregistrées pour la journée en jaune.
  7. Comme les images d’enregistrements DVR pour toutes les six caméras sur six canaux séparés, appuyer sur le rectangle gris unique en vertu du calendrier de revoir des images d’une caméra à la fois. Cela provoque un menu déroulant menu apparaisse avec une liste des numéros de canaux ; sélectionner le canal approprié.
  8. Pour afficher les images, appuyez sur Play (le triangle pointant vers la droite). Pour passer à un moment précis sur la vidéo, cliquez sur le moment opportun sur le rectangle de séquences enregistrées au bas de l’écran.
  9. Pour lire plus vite que la vitesse en temps réel, appuyez sur le bouton avance rapide (doubles triangles pointant vers la droite). Chaque clic permettra d’accélérer le métrage de vitesse 1 x ; des images peuvent être affichées jusqu'à 4 x la vitesse avant le cinquième clic renvoie les images d’un temps de jeu normal.
  10. Pour mettre en pause la vidéo, appuyez sur la touche pause (deux lignes parallèles). Cela permettra de la place dans le film mais arrête la lecture.
  11. Afin de passer des images, appuyez sur la touche stop (carré) ; Cela va réinitialiser les images et d’afficher. Une fois que l’écran principal est noir, le calendrier et le canal menu déroulant peut être cliqué pour changer les images.
  12. Pour fermer le programme, arrêter les images et faites un clic droit n’importe où sur l’écran. Cela entraînera le programme revenir à l’écran principal de 9 rectangles. Éteignez le moniteur et le système DVR.

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Representative Results

La mise en œuvre de ce protocole de vidéosurveillance se traduira par des ensembles de données continu des images de cinq nids d’oiseaux d’eau à courte portée et un ensemble de séquences de la colonie tout entière d’un point de vue élevé. Une utilisation réussie de ce système réduira au moment où le film est hors de portée ou affichage d’une image de mauvaise qualité et maximisera le temps où les images sont de bonne qualité (Figure 2; La figure 3). Caméras ont été installées sur l’île de peuplier pendant l’été 2017 sur les nids avec un oeuf parce que les sternes adultes ne commencent pas à assister à leur nid régulièrement jusqu'à ce qu’un embrayage complet (2 à 4 œufs) est mis à24. Moment de l’installation en moyenne entre 1-2 h, y compris le temps à l’intérieur de l’établissement colonie le bac « Interphone » tant de temps à l’extérieur de l’établissement colonie le bac « DVR système ». En installant la caméra surveillance système avant la fréquentation régulière de nid, sternes adultes ont eu le temps de s’acclimater.

Le système électronique entièrement fonctionnel conduit à la collection de 3 120 h de séquences de 8 nids et 504 h d’images de la caméra une colonie (tableau 1). Le nombre de nids est plus de cinq ans dans ce cas parce que les caméras avec ayant échouées ou réussi éclos nids ont été enlevés et réutilisés pour re-tentatives plus tard dans la saison de nidification. Métrage a été enregistré pendant 63 jours dans des conditions climatiques allant de 55 ° F à 95 ° F. Ces 3 624 h d’images, 3 006 h (83 %) des séquences contenaient des données exploitables et 618 h (17 %) des séquences était hors de portée. Parce que le système DVR a une capacité de 2 to, le disque dur a été remplacé tous les 10 jours. Interférence du signal a été la principale cause de perte de signal, mais réduit la charge sur les piles et les interférences de caméra aussi contribué en petites quantités. Images obtenues a été suffisante pour différencier les produits alimentaires et marquages de nidification, mais insuffisante pour lire les numéros sur les bandes d’USGS métalliques de taille 2. Imbriquer des comportements tels que l’alimentation, incubation, entretien et lissage ont été observés par des adultes sur les caméras de niveau de nid et s’assemblant et perturbations ont été observés par des adultes sur la caméra de la colonie.

Total images (h) Totales nids Longueur de saison (jours) Images perdues (h) Images utilisables (h) Pour cent des images utilisables (%)
Caméras de nid au sol 3120 8 63 508,52 2611.48 83,7
Caméras de colonie 504 1 63 109.82 394.18 78.2

Tableau 1 : données d’une collection dans l’ensemble des vidéos pour la saison de nidification 2017. Les données suivantes a été enregistrées pendant la saison nidification de 2017 sur sterne commune sur l’île de peuplier dans la baie de Chesapeake, Maryland.

Figure 1
Figure 1 : schéma de parallèle batterie système de câblage. Un schéma simplifié montrant la structure de câblage parallèle pour le système DVR. Le régulateur de charge est représenté au sommet avec quatre batteries de voiture, formant un modèle 2 x 2 ci-dessous. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : représentation visuelle de la qualité des séquences vidéo. A. des images de haute qualité sans interférence du signal. B. les images de mauvaise qualité avec des lignes qui dénote des interférences de signal. C. hors imagerie gamme dénotant des images perdues. Une utilisation réussie de ce système va maximiser des images de haute qualité et réduire au minimum les deux pauvres de qualité et de résultats d’imagerie gamme. Notez que B a été capturé à partir d’un emplacement distinct du procès par opposition à A et C, qui ont été capturés sur l’île de peuplier. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : représentation visuelle de l’image vidéo de la caméra de la colonie. Exemple d’images de haute qualité de la caméra de colonie sur l’île de peuplier. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

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Discussion

Surveillance des oiseaux d’eau peut être problématique, et enquêteur perturbations tout en écoutant les oiseaux d’eau a été liée pour imbriquer abandon et diminue en succès reproducteur12,13,14. Le protocole présenté ici propose une approche de surveillance peu invasive qui permet aux chercheurs d’établir et de documenter le comportement de nidification des oiseaux nichant au sol par le biais de séquences vidéo continu.

Parce que cette approche est minimalement invasive, il nécessite une quantité importante de main-d'œuvre initiale pour s’assurer que le système fonctionne en douceur lorsque aucun chercheur n’est présents. Une préoccupation pour les chercheurs d’essayer d’utiliser cette méthode est le maintien de la puissance nécessaire pour charger les batteries de voiture. Le système présenté ici utilise trois panneaux solaires pour le système DVR et un panneau solaire pour le système de caméra ; Cependant, puissance maximale de sortie sur des panneaux solaires varie en fonction de latitude et de la période de l’année en raison de changements dans la longueur du jour et l’angle de la trajectoire du soleil. Nous recommandons que tous les appareils avant utilisation sur le terrain d’essai et la vérification de l’angle correct pour l’ensoleillement maximal selon l’emplacement. Il y a plusieurs sources non-académiques d’en ligne facile à utiliser pour aider à déterminer l’angle optimal25,26. Ce test devrait se produire dans une zone comparable au lieu prévu sans impact sur les espèces cibles. Si le test exécuté indique que plus de puissance est nécessaire, les méthodes peuvent être modifiés pour ajouter un panneau solaire supplémentaire aux systèmes DVR ou caméra.

Au cours de la mise en place initiale du présent protocole, nous avons rencontré un certain nombre de défis nécessitant une contrepartie additionnelle et un examen. Un tel défi était le maintien de la force du signal. L’écran serait constamment non plus lire « out of range » ou présentes des données avec beaucoup de bruit pour un nombre de caméras, démontrant une perte de signal ou signal de brouillage. Une fois que nous étions convaincus que le système de caméra a été au sein de la gamme des récepteurs et il n’y a pas d’objets obstruant la ligne de visibilité, nous avons commencé de dépannage pour des causes alternatives de brouillage. La plus grande source d’interférence du signal s’est avéré le placement des récepteurs à l’égard de l’autre. Selon le fabricant, les récepteurs doivent être placés au moins 4 po loin un de l’autre pour réduire les interférences27. Si cela est implémenté et interférence du signal est toujours en cours ou il y a trop d’objets obstruant la ligne de visibilité, récepteurs peuvent être montés aux grands tubes dans le but de les élever au-dessus des sources potentielles d’obstruction de signal. Alternativement, les caméras sans fil pourraient être remplacés par des caméras filaires afin d’assurer une forte connectivité. Cependant, cela nécessiterait un système de câbles différents.

Considérations supplémentaires comprennent la protection contre les intempéries toutes les connexions, garantissant la stabilité des caméras et confirmant les récepteurs sont correctement fixés. Ce système est construit à l’extérieur, et de sable ainsi que l’humidité peut saisir les connexions et provoquer de la corrosion. Protéger toutes les connexions avec du ruban isolant imperméable à l’eau réduira la quantité de corrosion et augmenter la longévité du système. Avec le sable et l’humidité, la faune peut aussi influer la longévité du système. Au cours de la mise en place du présent protocole, grand-duc d’Amérique ont été vus frapper caméras plus plusieurs fois et la côte ont été vus souvent assis sur la caméra de la colonie, qui peut conduire à la perte de données et équipement endommagé. Afin de réduire les interactions entre la faune, nous vous recommandons de vérifier la solidité de l’emplacement de la caméra dans le sol avant l’initialisation de l’expérience. Un ajustement possible pourrait être l’ajout de barres d’armature pour les enjeux de la caméra en bois. La température peut également avoir un impact sur ce système. Des températures extrêmes peuvent affaiblir du ruban adhésif de fixation des récepteurs et peuvent les amener à tomber au fond du récipient, résultant en des images perdues. Ainsi, nous vous recommandons d’assurer un placement solide récepteur avant le déploiement du système. Si les températures extrêmes sont courantes et/ou un attachement plus solide est nécessaire, les méthodes de fixation alternatif, tel qu’un système de support y attacher chaque récepteur pour les bacs, peuvent servir. Cependant, cela nécessiterait plus d’outils, main de œuvre et coût d’établir.

Ce protocole de vidéosurveillance est limitée dans le secteur et le potentiel de surveillance. Le jalonnement système décrit ici a été testé avec succès sur un terrain sablonneux et rocheux semi ; Toutefois, il peut être difficile à mettre en place sur certains substrats tels que des affleurements rocheux. Cela limite l’utilisation potentielle du système à un terrain précis. Pour contourner ce problème, alternative jalonnement des méthodes adaptées au terrain cible peut être développé pour le système principal, ce qui lui donne un emplacement plus large potentiel. Le potentiel de surveillance est également limité par la portée finie de la caméra infrarouge dans la nuit. Bien que ce système utilise une caméra de la colonie pour voir plus de la colonie que ce qui est visible au niveau du nid, la lumière infrarouge ne s’étend pas entièrement dans l’ensemble de la colonie et il est difficile de distinguer plus de formes en dehors de la gamme légère. Ainsi, la caméra de la colonie est très limitée dans sa capacité à donner un aperçu de la prédation et les modèles de colonie globale de nuit sans l’ajout de systèmes d’éclairage infrarouge externe.

Alors que le système décrit ci-après est pour les oiseaux aquatiques qui nichent au sol, le système principal peut être modifié pour d’autres espèces, rendant largement applicable à documenter le comportement de nombreuses espèces cibles. Par exemple, pour les espèces qui pondent un seul oeuf, comme l’Albatros de Laysan, les chercheurs devront installer le système à nids au moment de la construction du nid pour s’assurer que le système est établi avant la fréquentation régulière de nid. Il est aussi essentiel d’évaluer la tolérance d’espèce cible vers l’équipement de l’appareil photo avant de configurer le système, car cela pourrait limiter l’efficacité. Cette méthode permet aux chercheurs de recueillir des données à distance avec une perturbation minimale et permettra aux chercheurs de poursuivre documentant les patrons de nidification Sterne communs et d’étendre les efforts de surveillance à distance pour de nombreuses autres espèces. C’est notre espoir que ce développement peut être utilisé entre les communautés de recherche et de gestion pour améliorer non seulement la collecte de données, mais aussi de réduire les effets des efforts de surveillance sur les espèces que nous visons à protéger.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Toutes les données fournies dans ce manuscrit ont été prélevées conformément au protocole approuvé par le Comité de l’emploi et de Patuxent Wildlife Research Centre animalier. Ce projet a été financé par le ministère des ressources naturelles de la Maryland et pris en charge par la zone de Mission des écosystèmes USGS.  Production vidéo a été financée par le Trust de la baie de Chesapeake et amis de Patuxent. Nous tenons à remercier le U.S. Army Corps of Engineers, Maryland Service environnement et Maryland Department of transport Maryland Port Administration général appui logistique et de permettre un tournage vidéo sur le site. Nous tenons à remercier Dr. Bill Bowerman et Dr Daniel Gruner de l’Université du Maryland, pour leur contribution à la conception du système et la mise en œuvre. Nous tenons également à remercier Bill Schultz, Kaitlyn Reintsma et Katie DeVoss leur aide en dépannage et en installation de champ en été 2017. Enfin, nous souhaitons remercier Michael Glow (examen interne) et les évaluateurs anonymes pour leur contribution. L’usage du commerce, produit ou noms de fermes dans cette publication est uniquement à des fins descriptives et n’implique pas l’approbation par le gouvernement américain.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Morningstar SS-20L-12V (2) Morningstar Corporation 3680192 Charge controller
Renogy 100 W 12V Panel (4) Renogy RNG-100D Solar panel
LOREX LW3211 (6) Lorex LW3211-2PK Wireless camera with receivers
Sawhorse (4) HDX SH106
LOREX DV7082 Lorex DV7082W 8ch 1080p HD DVR; Comes with computer mouse
12V dry cell Absorbent Glass Mat (AGM) car batteries (6) Optima DS46B24R
TCT LCD color monitor Kuman X0013XAI51 Mini display monitor
22 in. display monitor Dell S2218H For office
18 gallon plastic bin (2) Sterilite 1446 Plastic container
Black copper insulated 10 AWG wire Southwire 22973257 Black electrical wire
Red copper insulated 10 AWG wire Southwire 37113803 Red electrical wire
3/8 in. ring terminals Autocraft 85417
5/16 in. ring terminals AutoCraft 85445
Winged wire connectors (red) Commercial Electric 775304 Connector is large enough to accommodate 3 10AWG wires inside
12V male DC adapter (2) Avue 162537
Male DC 2.1 x 5.5 mm power plugs for CCTV (4) WinBook 231001
Four port DC power splitters, 1 female to 4 ClearView PWRSPIDER4
1.5 ft. wooden board (5) Home Depot 461443
5 ft. wooden board Vigoro RC 85N
1/4 in. x 2 in. eye bolt (8) Everbilt 816721
5/16 in. hex nuts (16) Everbilt 804886
5/16 in. washers (16) Everbilt 807220
SAE size 6 stainless steel clamps (8) Everbilt 670655E
60ft. BNC extension cables (6) WinBook 432377
2 ft. x 4 ft. wooden plywood Home Depot 1502104 Cut to 1 ft. x 2 ft.
5 ft. metal rebar (8) Weyerhaeuser 35616
Bungee cord (2) HDX 56128 For securing lid
15 ft. x 3/4 in. sticky back tape Velcro 239540
Duct tape Duck 392875
Permanent Marker Sharpie 35010
1/4 in. x 400 ft. white diamond braid nylon rope Everbilt 72716
Weatherproof electrical tape Scotch 6143-BA-10
Schumacher 6A 12V automatic battery charger/ Carquest battery charger 8A Schumacher/ Carquest SP6/ CQ-80CR Two possible car battery chargers
6 in. nails (14) Grip-Rite 60HGC
18 Volt 1/2 in. Drill-Driver Ryobi P208B Drill
25 watt standard duty soldering iron Weller SP25NKUS Soldering iron
Leaded rosin core solder Bernzomatic 354123 Solder
Wire cutter Stanley 84-199
Screwdriver Husky 146340142 Came from 14 piece set of Phillips and flathead drivers
15 in. aggressive tooth saw Home Depot 122SS159
Rubber mallet HDX 31030
Post driver Everbilt 901147EB

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References

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Un système de vidéosurveillance pour contrôler la reproduction des Colonies de Sterne pierregarin (<em>Sterna Hirundo</em>)
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