Summary
Detta dokument beskriver ett protokoll som använder en remote videoövervakning övervakningssystem för att kontinuerligt övervaka häckningskolonier av markhäckande vattenfåglar. Systemet omfattar fem kameror övervakar enskilda Bon och en kamera övervakning kolonin som helhet, och drivs av bilbatterier som laddas via solpaneler.
Abstract
Många vattenfåglar populationer har inför nedgångar under det senaste århundradet, inklusive fisktärna (Sterna hirundo), en vattenfågelarter med en utbredd avel distribution, som har nyligen listats som hotade i vissa livsmiljöer i sitt sortiment. Waterbird övervakning program finns för att spåra populationer genom tiden; men några av de mer intensiva metoderna kräver att du anger kolonier och kan vara störande för häckande populationer. Detta dokument beskriver ett protokoll som använder ett minimalt invasiva övervakningssystem för att kontinuerligt övervaka gemensamma tärna häckande beteende i typiska markhäckande kolonier. Den video kontrollerande system använder tredjeparts trådlösa kameror fokuserar på enskilda Bon samt över kolonin som helhet, och möjliggör observation utan att ange kolonin. Videosystemet drivs med flera 12 V bilbatterier som laddas kontinuerligt med hjälp av solpaneler. Filmen är inspelad med hjälp av en digital videoinspelare (DVR) ansluten till en hårddisk, som kan ersättas när den är full. DVR kan placeras utanför kolonin att minska störningar. I denna studie producerade 3.624 h film inspelad under 63 dagar i väderförhållanden varierar från 12,8 ° C 35,0 ° C 3,006 h (83%) av användbara beteendemässiga data. Typerna av data som hämtas från den inspelade videon kan variera; Vi använde den för att upptäcka yttre störningar och mäta häckande beteende under inkubation. Även protokollet beskrivs här var avsedd för markhäckande vattenfåglar, kunde det huvudsakliga systemet enkelt modifieras för att rymma alternativa scenarier, såsom koloniala trädlevande häckande arter, vilket gör det allmänt tillämpliga på en mängd forskning behov.
Introduction
Gemensamma tärnor (Sterna hirundo, härefter COTE), en vattenfågelarter med en utbredd avel distribution, har blivit ett flaggskepp exempel på behovet av bevarande och övervakning program1. När skördat till nära utrotas lokalt för modistindustrin, aktiverat federal lagstiftning i 1900-talet populationer rebound. Dock har minskande befolkningsutvecklingen i Chesapeake Bay föranlett ökad oro över COTE, förutom många andra vattenfåglar2. COTE är för närvarande upptagna som en Maryland state hotad på grund av minskningar i både avel siffror och aktiv avel kolonier3. Stressfaktorer inklusive översvämningar och washouts av häckande platser4,5,6, antropogena störningarna, konkurrens/predation med måsar7,8, och predation av great horned ugglor ( Bubo virginianus) och rödräv (Vulpes vulpes)9,10, tros ha bidragit till nuvarande populationsminskningar; de relativa bidragen av enskilda stressfaktorer är dock inte kända. Förståelse stressfaktorer är associerad med olika stadier av avel cykeln, såsom inkubation, efter hatch och ungfåglarnas framgång kan är viktiga men vara intensiv och inkluderar frekventa undersökningar som kräver inträde i häckande koloni11. Sådan övervakning tekniker kan vara störande för tärna populationer och i vissa fall resultera i boet överges eller minskningar i reproduktiva framgång12,13,14.
Medan effekten av forskare på gemensamma tärnor är väl dokumenterat, kan intensiv övervakning påverka ett antal ytterligare markhäckande koloniala arter, såsom kort tailed liror (Puffinus tenuirostris)15, gemensamma ejdrar ( Somateria mollissima)16, svart tårtspadar (Rynchops niger)17och Fiordland crested pingviner (Eudyptes pachyrhynchus)18. Till exempel, en studie på kort tailed liror fann att övervakning intensitet hade ett omvänt förhållande på kläckning framgång, och kan förvärra populationsminskningar. Dessa exempel illustrerar det ökande behovet av att minska störning bibehållen omfattande övervakningsprogram. Med video system som beskrivs i denna uppsats, siktade vi på att få information om boet lyhördhet och observation av rovdjur på ett sätt som skulle minska den fysiska närvaron av människor inom kolonin.
Vår studie var belägen vid Paul S. Sarbanes ekosystem restaureringsprojekt på poppel Island (38 ° 46′01″N, 76 ° 22′54″W, härefter poppel Island), en av de få kända häckande platserna för COTE i Maryland. Pågående övervakningsprogram på poppel ön har identifierat konsekvent kapsling av COTE, om än med varierande nivåer av framgång beroende på förekomst av aviär eller däggdjur rovdjur19,20. På grund av dessa faktorer identifierades poppel ön som en idealisk plats att genomföra denna studie.
Även förmågan att övervaka waterbird populationer med videoteknik har klara fördelar att arten under observation21,22, måste ett antal tekniska överväganden beaktas vid genomförandet av ett sådant tillvägagångssätt. Exempelvis måste video upplösning vara tillräcklig för att identifiera artiklar av intresse för forskaren, såsom livsmedel, häckar märkningar eller färgade ben band för individuell identifiering. De fysiska komponenterna måste dessutom vara tålig nog att klara både väderfenomen och djurlivet interaktioner. Trådlös säkerhetskameror valdes på grund av deras högupplöst bildkvalitet, färgskärm med funktioner som trådlös och IR, Utomhus hållbarhet och totalkostnad effektivitet23.
Syftet med denna studie var att utforma ett videoövervakningssystem som skulle möjliggöra för remote observationen av en markhäckande koloniala arter medan orsakar minimal störning för de individerna och kolonin. Detta dokument beskriver de specifika videosystem som används för att samla in data.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. före fält förberedelse av Video övervakningssystem
Obs: Detta inkluderar stegen för att förbereda solpaneler, batterisystem, kameror och sportsbetting system för konstruktion på webbplatsen fältet.
- För att påbörja installation av solpaneler och batterisystem, skära och löda 20 isolerad 10 American wire gauge (AWG) kopparledningar (10 positiva, 10 negativa), fästa ring terminaler vid behov.
- Skär sex negativa (svart) och sex positiva (röda) trådar ca 2 fot lång, strippar mellan 1/4 tum och 1/2 tum från varje ände.
- Skär fyra negativa (svart) och fyra positiva (röda) ledarna cirka 4 fot lång, strippar mellan 1/4 tum och 1/2 tum från varje ände.
- Lägg ett tunt lager av lödtenn till ena änden av två negativa och två positiva 2 ft. ledningar, och båda ändar av alla 4 ft. ledningar.
Obs: Lödning hjälper till att förhindra den exponerade metallen från uppdelningen i de laddningsregulator, aktivera kablarna till återanvändas lättare samtidigt som man säkerställer optimal ledningsförmåga. Detta steg är dock inte nödvändigt. - Koppla 3/8 tum kabelskor till icke-lödas ändarna av positiva 2 ft. trådarna och 5/16 tum kabelskor till icke-lödas ändarna av negativa 2 ft. trådarna.
- För att fästa ringen terminalerna, mata avskalade kabeln genom gul rören tills den exponerade metallen når kanten men fastnar inte.
- Märka fyra solpanelerna C1, DVR1, DVR2 och DVR3 respektive och bifoga lämpliga kablar.
- För paneler C1 och DVR2, bifoga en uppsättning 4 ft. positiva och negativa ledningar till respektive positiva och negativa ändarna på solpanelen med bevingade tråd-kontakter. Cap öppna ändarna på kablarna med ytterligare bevingade tråd anslutningar för transport.
- För panelen DVR1, bifoga två uppsättningar av 4 ft. positiva och negativa ledningar till respektive positiva och negativa ändarna på solpanelen med bevingade tråd-kontakter. Cap öppna ändarna på kablarna med ytterligare bevingade tråd anslutningar för transport. Panel DVR3 behöver inte någon ytterligare tråd bilagor.
- Tejpa alla lösa kablar på baksidan av solpaneler för transport.
- För att förbereda solpaneler för utsättning, bifoga en 50 fot lång bit rep till varje sida av baksidan av solpanelerna genom att skjuta rep genom medföljande hålen tills mittpunkten av repet når hålet. För extra försiktighetsåtgärd och minska slitage, vira tejp runt kanterna på repet som kommer i kontakt med solpanelen; Det bör finnas åtta bitar av rep totalt.
- Tejpa alla löst rep på baksidan av solpanelen för transport.
- Påbörja uppbyggnaden av batterisystemet genom att fästa laddningsregulator till en 18-gallon plast bin.
- Borra fyra hål 1/4 tum i diameter, 1 tum från toppen, centrerad på längden och bifoga de skruvarna som ingår i systemet. Upprepa detta steg för en andra plast bin; etiketten den första bin ”kamerasystem” och andra, ”DVR-systemet”.
- Lämna en positiv och en negativ 2 ft. tråd med kabelskor i ”kamerasystem” bin och tre positiva och tre negativa 2 ft. kablar med kabelskor i ”DVR-systemet” bin.
- Anslut DVR till en 1/4 tum tjock 1 ft. x 2 ft. plywoodskiva med Velcro tillbaka tejp remsor och placera plywood i ”DVR-systemet” bin för transport.
- Kostnad sex 12 V torr cell absorberande glasfiberseparatorer (AGM) bilbatterier med en batteriladdare av fästa positiva klämman till den positiva Polen på bilbatteriet och negativa klippet till den negativa Polen på bilbatteriet och att ansluta batteriladdaren till ett ut Låt.
- Fäst trådarna kostnad kontrollanterna att förbereda batterisystem för fältbruk.
- Bifoga en uppsättning ena sidan lödda, ena sidan ring terminal 2 ft. ledningar (hädanefter benämnd OSS/OSR tråd) till laddningsregulator i ”kamerasystem” bin genom att lossa skruvarna märkta ”batteri +” och ”batteri –” på laddning controller och skjuta det lödda slutet av varje tråd på vänster sida av dess motsvarande kortplats. Positiv ledningarna fäster den positiva (+)-slot och negativa ledningarna fäster den negativa (-) slot.
- Dra åt skruvarna och se till att båda kablarna är säkrade. Upprepa steg 1.7.1 och 1.7.2 för laddningsregulator i ”DVR-systemet” bin.
Obs: Varning: Kontrollera att det finns ingen ren metall som sticker ut ur botten av laddningsregulator som detta har potential att kort och störa systemet. Om detta inträffar måste fullständig ersättning av laddningsregulator. - I ”DVR-systemet” bin, bifoga 12 V manliga likströmsadaptern med positiva och negativa ledningar och två manliga DC power pluggar till laddningsregulator genom att lossa skruvarna märkta ”belastning +” och ”ladda –” på laddningsregulator och glidande den motsvarande positivt och negativa trådar in till vänster i varje kortplats. Det bör finnas en positiv tråd från 12 V manliga DC nätadapter och en positiv tråd från var och en av de manliga likström pluggar i den ”belastning +” slot och en negativ tråd från 12 V manliga DC nätadapter och en negativ tråd från var och en av de manliga likström ansluts ”Lasten –” slot.
- Tejpa lösa kablar till rutan plast för transport. Efter åtdragning av skruvar, se till att anslutningen är säker att se till att ingen av trådarna faller ur laddningsregulator.
- Upprepa steg 1.7.3 med endast de två manliga DC stickkontakter, inte 12 V manliga likströmsadaptern, i ”kamerasystem” bin. Det bör finnas två positiva och två negativa ledningar i motsvarande skåror på laddningsregulator.
Obs: Trådarna på de två manliga DC power pluggarna kan lödas ihop, positiv till positiv och negativ till negativ, att minska antalet lösa kablar i laddningsregulator. - Ansluta två 4 port DC power splitters (en hona till fyra hane) till de två manliga DC elkontakter i ”kamerasystem” bin. Upprepa detta steg för de två manliga DC elkontakter i ”DVR-systemet” bin.
- Förbereda kamerorna för fältbruk.
- Bifoga en trådlös HD-kamera till en 1,5 ft. 2 x 4 ombord (eller en 2 x 4 trä insats) med hjälp av de medföljande skruvarna. Skär styrelsen mittemot monterade kameran i ett V-mönster för att lättare satsar. Upprepa med fyra fler kameror.
- Bifoga en trådlös HD-kamera till en 5 fot lång 2 x 4 ombord (se 1.8.1 anvisningar) med hjälp av skruvar. Detta kommer att fungera som kolonin kameran.
- Märk varje trådlös HD-kamera med sin motsvarighet mottagare. Placera de fem kameror kopplade till 1,5 fot styrelser i ”kamerasystem” bin för transport och alla sex kamera mottagare i ”DVR-systemet” bin för transport. Återstående kameran kommer att transporteras separat.
- Bunta ihop sex 50 ft. bajonett Neill – Concelman (BNC) förlängningskablar med silvertejp för transport och placera i ”kamerasystem” bin.
- Förbereda satsar systemet för fältbruk.
- Borra ett hål i mitten av varje av de två sidorna längst ifrån varandra på en sågbock (storleken på hålet varierar beroende på typ av öga bultar används). Upprepa för de återstående tre sawhorses, för sammanlagt åtta.
- Koppla öga bultar, muttrar och brickor till vart och ett av hålen i följande mönster: ögla, mutter, bricka, sågbock, bricka, mutter, med den ögla som utåt.
- Fäst löst 9-22 mm slangklämmor till varje öga bultar.
2. konstruktion av Video övervakningssystem i fältet
Obs: Detta inkluderar stegen för att säkra systemets sportsbetting, tråd det system med batterier och solpaneler, ansluta DVR systemet och ställa in kamerorna.
- För att säkra systemets sportsbetting, börja med att bestämma placeringen av kameran och DVR-system. Kamerasystemet bör vara tillräckligt långt från Bon att minska störning men inom spänna av BNC filändelsen kablarna.
- Säkra sawhorses till marken med hjälp av en metall armeringsjärn satsar system.
- Placera en sågbock och ”kamerasystem” bin på utsedda kamera systemplats. Placera de återstående tre sawhorses och ”DVR-systemet” bin anslutning till varandra på anvisad plats för DVR-system.
- Se till att sawhorses orienterad för maximal solexponering.
- Kör två 5 ft. armeringsjärn 1-2 fot i marken med en post-drivrutinen. Kontrollera att armeringsjärn är fördelade för att matcha avståndet mellan ögat bultarna på sågbock. Upprepa för varje sågbock, säkerställa att armeringsjärn är stabil.
- Lyft varje sågbock över armeringsjärn paren och ring klämmorna genom armeringsjärn på båda sidor. Dra åt ringen klämmorna.
- Säkra solpaneler till sawhorses.
- Placera solar panel C1 på sågbock vid utsedda kamera systemplats och paneler DVR 1, 2, och 3 på de tre sawhorses på utsedda DVR systemplats på optimal vinkel för maximal solexponering (vinkel beroende på latitud och årstid). Placera paneler DVR 1, 2 och 3 i ordning.
- Kör två 6 in. naglar (eller tält stakes, beroende på underlaget) i marken framför varje solpanel till förhindra glidning. Det bör finnas åtta naglar totalt.
- Kör två 6 in. naglar (eller tält stakes, beroende på underlaget) i marken på en ungefärlig 45 ° från baksidan av solpaneler och säkra de lösa ändarna av repet från baksidan av solpanelen på naglarna. Intilliggande rep kan bifoga till samma nageln för sammanlagt fyra naglar för DVR-systemet och två för kamerasystemet.
- Placera den ”kamerasystem” bin nära panelen C1 och ”DVR-systemet” bin nära panelen DVR1.
- För att tråd batterisystem, ta bort alla lösa föremål från båda facken och placera två 12 V torr cell AGM bilbatterier i ”kamerasystem” bin och fyra 12 V torr cell AGM bilbatterier i ”DVR-systemet” bin. När du placerar batterierna, se till den negativa terminalen står alltid inför samma riktning.
Obs: Ett tredje batteri kan läggas till ”kamerasystem” bin om systemet inte är att upprätthålla en optimal kostnad under operationer.- Tråd av två 12 V AGM bil torrbatterier i ”kamerasystem” bin parallellt.
- Bifoga de 3/8 tum kabelskor från positiva, 2 ft. tråd till varje två positiva batteripolerna på 12 V torr cell AGM bilbatterier. Upprepa detta steg med negativa 2 ft. tråd med 5/16 tum kabelskor och negativa batteripolerna.
- Koppla OSS/OSR tråden från laddningsregulator till en positiv batteripol. Upprepa detta steg med negativa OSS/OSR tråd och den negativa batteripolen på motsatt batteriet.
- Tråd i fyra 12 V torr cell AGM bilbatterier i ”DVR-systemet” bin parallellt (figur 2).
- Se till att de fyra 12 V torr cell AGM bilbatterier är orienterade i en 2 x 2-mode. När man tittar in i kassen, anses sidan för den lagerplats där laddningsregulator är fäst överst. Som ett resultat, batterier i 2 x 2 mönstret kommer att förses med övre vänstra (TL) just längst upp till höger (TR), längst ner till vänster (BL) och botten (BR).
- Bifoga en 3/8 tum ring terminal från positiva 2 ft. tråd till positiva batteriets på batteri TR och andra 3/8 tum ringen terminal från detta samma tråd till den positiva batteripolen på batteri BR. Repeat detta steg med 5/16 tum ringen terminal från negativt tiva 2 ft. tråd till negativa batteripolerna på respektive batterier.
- Bifoga en 3/8 tum ring terminal från positiva 2 ft. tråd till positiva batteriets på batteri TL och andra 3/8 tum ringen terminal från detta samma tråd till den positiva batteripolen på batteri BL. Upprepa detta steg med 5/16 tum ringen terminal från negativt tiva 2 ft. tråd till negativa batteripolerna på respektive batterier.
- Bifoga en 3/8 tum ring terminal från positiva 2 ft kabeln till batteriets positiva pol på batteriet BL och den andra 3/8 tum ringen terminal från denna samma kabel till batteriets positiva pol på batteriet BR. Repeat detta steg med 5/16 tum ringen terminal från negativt tiva 2 ft. tråd till negativa batteripolerna på respektive batterier.
- Koppla OSS/OSR tråden från laddningsregulator till en positiv batteripol. Upprepa detta steg med negativa OSS/OSR tråd och den negativa batteripolen ett annat batteri.
- Tråd av två 12 V AGM bil torrbatterier i ”kamerasystem” bin parallellt.
- Anslut solpanelen kablarna till den laddningsregulatorn, fästa positiva anslutningar tillsammans och negativa anslutningar tillsammans.
- Anslut en positiv och en negativ tråd från DVR2 till respektive positiva och negativa sladdar på DVR3 med de bevingada tråd kontakterna på panelen DVR3. Anslut en positiv och en negativ tråd från DVR1 till respektive positiva och negativa sladdar på DVR2 med de bevingada tråd kontakterna på panelen DVR2.
- Anslut återstående positiva och negativa ledningarna från DVR1 till laddningsregulator i ”DVR-systemet” bin genom att lossa skruvarna märkta ”Solar +” och ”Solar –” på laddningsregulator och glidande varje tråd i vänster sida av dess motsvarande kortplats. Dra åt skruvarna och båda kablarna ska vara säkra.
- Upprepa steg 2.6.2 för C1 och laddningsregulator i ”kamerasystem” bin.
Obs: Varning: se till att de positiva och negativa ändarna av tråden inte rör under detta steg, eftersom detta har potential att kort och störa systemet (se 1.7.2 för kompletterande anmärkning). - Kassera alla bevingade tråd kopplingar kvarleva från transport och tejpa alla bevingade inkopplingar med väderbeständig eltejp.
- Kontrollera att både de vita och gröna lamporna (solar och batteriet, respektive) är på i båda avgift regulatorer. Detta säkerställer att systemet är i drift och har en full laddning.
Obs: Systemet fungerar inte optimalt utan en full laddning. Om batterinivån ljus är inte grön (gul eller röd), antingen koppla batterierna och ladda dem eller tillåta solpaneler att ladda batterier i flera timmar innan du fortsätter.
- Anslut DVR systemet till mottagare och programinställningar.
- Placera trä plywood med bifogade DVR ovanpå de fyra 12 V torr cell AGM bilbatterier i ”DVR-systemet” bin.
- Anslut kvinnliga DC power på varje mottagare till var och en av de manliga DC stickpropparna på de två 4 port DC power splitters.
- Anslut en av de manliga DC stickpropparna från en av de två 4 port DC power splitters till porten märkt ”DC12V” på DVR. Säkra den återstående manliga DC power kontakten med väderbeständig eltejp.
- Anslut den gula BNC-kontakten på varje mottagare till sex av de åtta portarna märkta ”Video In” på DVR.
- Tejpa ordentligt varje mottagare på sidorna av den ”DVR-systemet” bin med silvertejp. Mottagare ska vara placerade minst 4 tum isär för att minska signalstörningar.
Obs: Extrema temperaturvariationer kan orsaka bandet ska ineffektiva så att säkerställa korrekt håll är avgörande för att förhindra footage förlust. - För att programmera DVR inställningarna, Anslut 12 V manliga DC adaptern från laddningsregulator till gul AV port på bildskärmen och HDMI-kabeln från bildskärmen till HDMI-porten på DVR. Tryck på strömbrytaren på både DVR och bildskärmen för att säkerställa att systemet fungerar.
- Fäst den medföljande datormusen till USB-porten på DVR; Detta tillåter bildskärmen programmeras med lämpliga inställningar, inklusive rätt datum och tid (fabrik inställningarna kan bibehållas för de återstående inställningen optioner) när inställningarna justeras, ta bort datormusen.
- Ställa in kamerorna i fältet.
- Placera alla kameror på markerade platser på webbplatsen häckande och kör varje insats i marken med en klubba. Under körning insatserna i, Håll kameran i ena handen att förhindra skador på kameran eller lossa på skruvarna och säkerställa att varje insats är stabil innan du fortsätter.
- Sträng ut en BNC-förlängningskabel till var och en av de sex platserna med den manliga DC port slutet på kamerorna och kvinnliga port slutet på den ”kamerasystem” bin, och se till att undvika att träffa andra Bon med kabeln.
- Anslut varje BNC förlängningskabel till motsvarande kamera kvinnliga porten och Använd väderbeständig eltejp för att täta alla anslutningar.
- Tätning gul videoportarna på båda sidor av de BNC förlängningskablar med väderbeständig eltejp.
- Anslut de sex BNC-förlängningskablar till var och en av de fyra port DC power splitters i ”kamerasystem” bin.
- Placera locket på ”kamerasystem” bin och säkra med ett bungee rep.
- Återgå till DVR systemet och kontrollera bildskärmen för att Visa livematerial. Säkerställa att videoklipp på bildskärmen är tydliga och korrekta och göra justeringar i kamerans placering om det behövs.
- Placera locket på ”DVR-systemet” bin och säkra med ett bungee rep.
3. granska videomaterialet.
- Ta bort hårddisken från DVR i fältet genom att koppla ur både data och power Serial Advanced Technology bilagor (SATA) från hårddisken. Om datainsamling pågår, ersätta hårddisken med en annan.
Obs: Ta bort hårddisken återställs inställningarna på DVR systemet. För att återställa dem, upprepa steg 2.7.6 och 2.7.7. - Ställ in videon granska enheter.
- Anslut DVR till en strömkälla med den medföljande strömkabeln.
Obs: Om videoövervakning fortfarande pågår, filmen kan ses med en olika DVR från en etablerad i fältet. Detta skulle kräva köpa en andra DVR. - Anslut DVR till en datorskärm genom att koppla en HDMI-kabel till respektive HDMI-porten på båda enheterna. Om HDMI-kablarna inte är tillgängliga, kan VGA-kablar användas för att ansluta DVR till en datorskärm.
- Anslut hårddisken till DVR systemet genom att koppla in både data och makten SATA-kablar. När ansluten, ställa in hårddisken i rutan DVR och Stäng locket.
- Fäst den medföljande datormusen till USB-porten på DVR. Detta tillåter interaktion med program på skärmen.
- Slå på både monitor och DVR. Detta bör orsaka system logotypen ska visas medan systemet initieras.
- Anslut DVR till en strömkälla med den medföljande strömkabeln.
- Som en blå pop up-ruta visas, högerklicka på musen någonstans utanför popup-rutan för att stänga den. En skärm bör visas med nio rektanglar, varav åtta bör logotypen system i centrum.
- Högerklicka någonstans på skärmen. En popup-ruta kommer att visas med följande alternativ: Visa 1, View 4, Visa 8, Visa 9, Pan/Tilt/Zoom, kamerainställningar, Info, sekvens, Inaktivera Beep, Sök, Manual och huvudmenyn.
- Klicka på Sök. En blå popup-ruta med titeln, ”System Login”.
- Som systemet kommer att generera automatiska användarnamn (admin) och lösenord (000000), ange lösenordet i angivna fält med den på skärmen tangentbord och klicka på OK. Användarnamn och lösenord kan ändras när som helst i inställningarna.
Obs: En skärm visas med en lång rektangel i botten och en kalender till höger; datum med inspelat material kommer att markeras i klarblå; alla andra datum visas mörkblå. Klicka på datumet i videon ses. När klickade, ändras längst ned på skärmen för att Visa inspelat material för dagen i gult. - Tryck på den enda grå rektangeln under kalendern för att granska bilder från en kamera i taget som DVR records filmen för alla sex kameror på sex separata kanaler. Detta orsakar en rycka ned menyn ska visas med en lista över kanalnummer; Välj rätt kanal.
- För att se filmen, tryck på knappen play (triangel som pekar åt höger). Hoppa till en specifik tid på videon, klicka på lämplig tidpunkt på inspelat material rektangeln längst ned på skärmen.
- För att spela snabbare än realtid hastighet, tryck på knappen Snabbspola framåt (dubbla trianglar som pekar åt höger). Varje klick påskynda filmen av 1 x hastighet; filmen kan ses upp till 4 x hastigheten innan den femma klicket återgår filmen till en normal speltid.
- För att pausa filmen, tryck på knappen pause (två parallella linjer). Detta kommer att spara platsen i filmen men stoppar uppspelningen.
- För att växla bilder, tryck på stoppknappen (square); Detta kommer att återställa materialet och Visa. När den stora displayen är svart, kan den kalender och kanal rycka ned menyn klickas för att ändra materialet.
- Stäng programmet, stoppa filmen och högerklicka någonstans på skärmen. Detta kommer att orsaka att återgå till huvudskärmen i 9 rektanglar. Stäng av bildskärmen och DVR-systemet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Genomförandet av denna video övervakning protokollet kommer att resultera i kontinuerlig datamängder film från fem waterbird Bon på nära håll och en uppsättning bilder av hela kolonin från en upphöjd utsiktspunkt. En framgångsrik användning av detta system kommer att minimera tid där filmen är utom räckhåll eller Visa en dålig kvalitet bild och maximerar tiden där materialet är av hög kvalitet (figur 2. (Se figur 3). Kamerorna installerades på poppel ön under sommaren 2017 på Bon med ägg eftersom vuxna tärnor inte börjar delta i boet regelbundet tills en komplett koppling (2-4 ägg) läggs24. Installationstiden i genomsnitt mellan 1-2 h, inklusive både inuti kolonin inrättandet ”kamerasystem” bin och tid utanför kolonin inställningen upp ”DVR-systemet” lagerplatsen. Genom att installera kameran övervakningssystem före ordinarie boet närvaro, vuxen tärnor fick tid att acklimatisera.
Fullt fungerande elektroniska systemet resulterade i samlingen av 3 120 film från 8 Bon och 504 h film från en koloni kamera (tabell 1). Antalet boet är mer än fem i detta fall eftersom kameror med misslyckade eller framgångsrikt kläckta Bon var bort och återanvändas för åter häckande försök senare under säsongen. Filmen spelades in under 63 dagar i väderförhållanden som sträcker sig från 55 ° F till 95 ° F. Dessa 3.624 h film, 3,006 h (83%) av filmen innehöll användbara data och 618 h (17%) av filmen var utom räckhåll. Eftersom DVR systemet har en kapacitet på 2 TB, byttes hårddisken varje 10 dagar. Signalstörning var den främsta orsaken till signalförlust, men minskad kostnad på batterier och kameran störningar bidrog också i små mängder. Filmen erhöll var tillräcklig att skilja matvaror och kapsla märkningar, men otillräcklig att läsa numbers på storlek 2 metall USGS banden. Beteenden såsom utfodring, inkubation, kapsla underhåll, och putsar observerades av vuxna på boet nivå kameror och flockas och störning observerades av vuxna på kolonin kameran.
| Totala Footage (h) | Totala Bon | Säsong längd (dagar) | Lost Footage (h) | Användbara material (h) | Procent av användbara Footage (%) | |
| Marken Nest kameror | 3120 | 8 | 63 | 508.52 | 2611.48 | 83,7 |
| Koloni-kameror | 504 | 1 | 63 | 109.82 | 394.18 | 78,2 |
Tabell 1: övergripande videofilmer samling data för säsongen 2017 häckande. Följande data spelades under häckningssäsongen 2017 gemensamma tärna på poppel ön i Chesapeake Bay, Maryland.
Figur 1: Schematisk av parallella System för Batterikoppling. Ett förenklat diagram skildrar den parallella ledningar strukturen för DVR-systemet. Laddningsregulator avbildas överst med fyra bilbatterier som bildar en 2 x 2 mönstret nedan. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: visuell representation av videofilmer kvalitet. A. högkvalitativa bilder med ingen signalstörningar. B. dålig kvalitet bildspråk med linjer som betecknar signalstörningar. C. ur sortiment bildspråk betecknar förlorade bilder. En framgångsrik användning av detta system kommer att maximera högkvalitativa bilder och minimera båda dålig kvalitet och ur sortiment bildspråk utfall. Observera att B var fångat från en separat rättegång plats i motsats till A och C, som fångades på poppel ön. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: visuell representation av videobilden från kolonin kamera. Exempel på hög kvalitet bilder från kolonin kameran på poppel ön. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Övervakning vattenfåglar kan vara störande, och utredare störning medan övervakning vattenfåglar har kopplats om du vill kapsla nedläggning och minskar reproduktiva framgång12,13,14. Det protokoll som presenteras här erbjuder en minimalt invasiv övervakning förhållningssätt som tillåter forskare att fastställa och dokumentera häckande beteendet hos markhäckande vattenfåglar genom kontinuerliga videofilmer.
Eftersom denna strategi är minimalt invasiv, kräver det en betydande mängd inledande arbete att säkerställa att systemet fungerar smidigt när inga forskare är närvarande. Ett bekymmer för forskare som försöker utnyttja denna metod är underhåll av makt som krävs för att ladda bilbatterier. Systemet presenteras här utnyttjar tre solpaneler för DVR-systemet och en solpanel för kamerasystemet; maximal uteffekt på solpaneler varierar dock beroende på breddgrad och tid av året på grund av förändringar i dagslängd och vinkel av solens bana. Vi rekommenderar alla testutrustning före användning i fält och verifiera i rätt vinkel för maximal solexponering baserat på plats. I området i närheten finns det flera nonacademic användarvänliga online källor att hjälpa att avgöra optimal vinkel25,26. Detta test bör ske i ett område som är jämförbar med den avsedda platsen utan att påverka målarten. Om testet kör anger att mer makt är nödvändigt, metoderna som kan ändras för att lägga till en ytterligare solpanel-DVR- eller kamera system.
Under inledande inrättandet av detta protokoll, har vi stött ett antal utmaningar som krävde ytterligare ersättning och granskning. En sådan utmaning var underhållet av signalstyrkan. Bildskärmen skulle konsekvent Läs antingen ”out of range” eller nuvarande data med en massa oväsen för ett antal kameror, visar antingen en förlust av signal eller signalstörningar. När vi var säkra kamerasystemet var inom spänna av mottagare och det fanns inga föremål som hindrar sightline, började vi felsökning för alternativa orsaker till signalstörningar. Den största källan till signalstörningar visade sig vara placeringen av mottagarna med avseende på varandra. Enligt tillverkaren, måste mottagarna placeras minst 4 tum ifrån varandra för att minska störningar27. Om detta genomförs och signalstörningar sker fortfarande, eller det finns för många objekt hindrar sightline, kan sedan mottagare monteras till höga rör i ett försök att höja dem över potentiella källor av signal obstruktion. De trådlösa kamerorna kan alternativt ersättas med trådbundna kameror att säkerställa en stark anslutning. Detta kräver dock en annan kabel-system.
Ytterligare överväganden ingår väderbeständighet alla anslutningar, säkerställa stabiliteten i kamerorna och bekräftar mottagare är ordentligt säkrade. Detta system är byggda utanför, och sand och fukt kan ange anslutningar samt orsaka korrosion. Skydda alla anslutningar med vattenfast eltejp kommer att minska mängden korrosion och öka livslängden på systemet. Tillsammans med sand och fukt, kan djurlivet också påverka systemets livslängd. Under etableringen av detta protokoll sågs great horned ugglor knackar kameror över flera gånger, och COTE sågs ofta sitter på kolonin kameran, åtgärder som kan leda till dataförlust och skadad utrustning. För att minska wildlife interaktioner, rekommenderar vi att kontrollera kamerans placering i marken före initiering experimentet soliditet. En eventuell justering kan vara tillsats av armeringsjärn till trä kamera insatserna. Temperaturen kan även ha en betydande inverkan på detta system. Extrema temperaturer kan försvaga den silvertejp för att säkra mottagarna och kan få dem att falla till botten av behållaren, vilket resulterar i förlorade bilder. Som ett resultat, rekommenderar vi att garantera en stark mottagare placering innan driftsättning av systemet. Om extrema temperaturer är vanliga och en mer säker fastsättning behövs, kan alternativ fastsättning metoder, såsom en konsolsystemet fästa varje mottagare för lagerplatserna, användas. Detta skulle dock kräva fler verktyg, arbete och kostnad att upprätta.
Denna video övervakning protokoll är begränsad i både läge och övervakning potential. Sportsbetting systemet beskrivs här har framgångsrikt testats på både sand- och delvis stenig terräng. dock kan det vara svårt att ställa upp på vissa substrat såsom klippformationer. Detta begränsar den potentiella användningen av systemet till specifika terräng. För att kringgå problemet, kan alternativ satsar metoder lämpar sig till målet terrängen utvecklas för det huvudsakliga systemet, vilket ger ett bredare läge potentiella. Övervakning potential begränsas också av den infraröda kameran begränsad räckvidd på natten. Även om detta system använder en koloni kamera för att se mer av kolonin än vad som syns från boet nivå, IR-ljuset förlänger inte fullt över kolonin och det är svårt att skilja mer än former utanför ljuset intervall. Som ett resultat, koloni kameran är mycket begränsad i sin förmåga att ge insikt i predation och övergripande kolonin mönster på natten utan tillsats av extern IR-belysningssystem.
Medan det system som beskrivs häri är för markhäckande vattenfåglar, kan det huvudsakliga systemet ändras för andra arter, vilket gör det allmänt tillämpliga på dokumentera beteendet hos många djurslag. Exempelvis för arter som låg ett ägg, såsom den Laysan albatrossen, skulle forskare behöva installera systemet vid Bon vid tidpunkten för boet konstruktion att säkerställa systemet upprättas före ordinarie boet närvaro. Det är också avgörande för att bedöma målet arter toleransen mot kamerautrustningen innan inställningen upp systemet, eftersom detta skulle begränsa effektiviteten. Denna metod gör det möjligt för forskare att samla in data distans med minimal störning och tillåter forskare att fortsätta dokumentera gemensamma tärna häckande mönster och expandera remote övervakningsinsatser till många andra arter. Det är vår förhoppning att denna utveckling kan utnyttjas bland forskning och förvaltning samhällen att inte bara förbättra insamlingen av uppgifter, men också att minska insatser har på de arter som vi strävar efter att skydda.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har något att avslöja.
Acknowledgments
Alla uppgifter som rapporteras i detta manuskript samlades in i enlighet med protokollet, som godkändes av Patuxent Wildlife Research Center djur vård och användning kommittén. Detta projektet finansieras av den Maryland Department of Natural Resources och stöds av USGS ekosystem uppdragsområdet. Videoproduktion finansierades av The Chesapeake Bay Trust och vänner av Patuxent. Vi vill tacka US Army Corps of Engineers, Maryland miljömässiga tjänsten och Maryland Department of transport Maryland Port Administration för allmänna logistiskt stöd och låta videofilmning på plats. Vi skulle vilja erkänna Dr Bill Bowerman och Dr. Daniel Gruner från University of Maryland för deras insatser i systemdesign och genomförandet. Vi vill också erkänna Bill Schultz, Kaitlyn Reintsma och Katie DeVoss för deras hjälp i Felsökning och i fältet set-up i sommaren 2017. Slutligen vill vi tacka Michael Glow (omprövning) och anonyma recensioner för deras insatser. Användning av handel, produkt eller firma namn i denna publikation är endast för beskrivande och innebär inte godkännande av den amerikanska regeringen.
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 |
References
- Nisbet, I. C. T., Arnold, J. M., Oswald, S. A., Pyle, P., Patten, M. A. Common Tern (Sterna hirundo.). The Birds of North America. Rodewald, P. G. , Cornell Lab of Ornithology. Ithaca, New York, USA. (2017).
- Brinker, D. F., Mccann, J. M., Williams, B., Watts, B. D. Colonial-nesting seabirds in the Chesapeake Bay region: where have we been and where are we going? Waterbirds. 30 (1), 93-104 (2007).
- Maryland Natural Heritage Program. List of rare, threatened, and endangered animals of Maryland. , Maryland Department of Natural Resources. Annapolis, MD. 21401 (2016).
- Palestis, B. G., Hines, J. E. Adult survival and breeding dispersal of common terns (Sterna hirundo) in a declining population. Waterbirds. 38 (3), 221-228 (2015).
- Buckley, F. G., Buckley, P. A. Microenvironmental determinants of survival in saltmarsh-nesting common terns. Colonial Waterbirds. 5, 39 (1982).
- Erwin, R. M., Brinker, D. F., Watts, B. D., Costanzo, G. R., Morton, D. D. Islands at bay: rising seas, eroding islands, and waterbird habitat loss in Chesapeake Bay (USA). Journal of Coastal Conservation. 15 (1), 51-60 (2010).
- Drury, W. H. Population changes in New England seabirds (Continued). Bird-Banding. 45 (1), 1 (1974).
- Anderson, J. G., Devlin, C. M. Restoration of a multi-species seabird colony. Biological Conservation. 90 (3), 175-181 (1999).
- Erwin, R. M., Miller, J., Reese, J. G. Poplar Island environmental restoration project: challenges in waterbird restoration on an island in Chesapeake Bay. Ecological Restoration. 25 (4), 256-262 (2007).
- Kress, S. W., et al. The status of tern populations in northeastern United States and adjacent Canada. Colonial Waterbirds. 6, 84-106 (1983).
- Carney, K. M., Sydeman, W. J. A review of human disturbance effects on nesting colonial waterbirds. Waterbirds. 22 (1), 68-79 (1999).
- Brubeck, M. V., Thompson, B. C., Slack, R. D. The effects of trapping, banding, and patagial tagging on the parental behavior of least terns in Texas. Colonial Waterbirds. 4, 54 (1981).
- Gochfeld, M. Differences in behavioral responses of young common terns and black skimmers to intrusion and handling. Colonial Waterbirds. 4, 47 (1981).
- Nisbet, I. C. T. Behavior of common and roseate terns after trapping. Colonial Waterbirds. 4, 44 (1981).
- Carey, M. J. Investigator disturbance reduces reproductive success in Short-tailed Shearwaters Puffinus tentuirostris. IBIS. 153 (2), 363-372 (2011).
- Stein, J. Absence from the nest due to human disturbance induces higher nest predation risk than natural recesses in Common Eiders Somateria mollissima. IBIS. 158 (2), 249-260 (2015).
- Safina, C., Burger, J. Effects of human disturbance on reproductive success in the black skimmer. The Condor. 85 (2), 164-171 (1983).
- Ellenburg, U., et al. Assessing the impact of nest searches on breeding birds- a case study on Fiordland creasted penguins (Eudyptes pachyrhynchus). New Zealand Journal of Ecology. 39 (2), 231-244 (2015).
- Erwin, M. R., Beck, R. A. Restoration of waterbird habitats in Chesapeake Bay: great expectations or sisyphus revisited? Waterbirds. 30 (1), 163-176 (2007).
- Erwin, M. R. Post phase I dike construction faunal component surveys of the Paul S. Sarbanes ecosystem restoration project at Poplar Island: the 2012 assessment of waterbird nesting. , U.S. Geological Survey Patuxent Wildlife Research Center, and Department of Environmental Services, University of Virginia. (2012).
- Cox, W. A., Pruett, M. S., Benson, T. J., Chiavacci, S. J., Thompson, F. R. III Development of camera technology for monitoring nests. Video surveillance of nesting birds. Ribic, C. A., Thompson, F. R., Pietz, P. J. , Berkeley: University of California Press. 185-198 (2012).
- Mckinnon, L., Bêty, J. Effect of camera monitoring on survival rates of High-Arctic shorebird nests. Journal of Field Ornithology. 80 (3), 280-288 (2009).
- LOREX. LW3211 series specs. , Available from: https://www.lorextechnology.com/downloads/wireless-security-cameras/LW3211-Series/LW3211_Series_Spec_R1.pdf (2017).
- Nisbet, I. C. T., Cohen, M. E. Asynchronous hatching in common and roseate terns, Sterna Hirundo and S. Dougallii. IBIS. 117 (3), 374-379 (2008).
- Landau, C. Optimum tilt of solar panels. , Available from: http://www.solarpaneltilt.com (2017).
- Boxwell, M. Solar Angle Calculator. Solar Electricity Handbook. , Greenstream Publishing Limited. Available from: http://solarelectricityhandbook.com/solar-angle-calculator.html (2017).
- LOREX. 720P Wireless digital security camera LW3211 series quick start guide. , Available from: https://www.lorextechnology.com/downloads/wireless-security-cameras/LW3211-Series/LW3211_SERIES_QSG_EN_R1.pdf (2017).
