Geniş Alan Görüntüleme ile Sualtı Ortamlarının Yapısının, Bileşiminin ve Değişiminin Ölçülmesi

Bentik deniz ekosistemlerinin yapısal karmaşıklığı, topluluk bileşimi ve demografik analizleri için ekolojik veri toplamak üzere dört aşamalı geniş alanlı bir görüntüleme protokolü kullanıyoruz. Her yeni uygulamada, en büyük zorluklar, ham görüntülerde ihtiyaç duyulan çözünürlüğü tanımlamak, görüntülenecek alanın uzamsal kapsamını belirlemek ve doğru bilimsel analiz için yeterli arsa düzeyinde çoğaltmaya sahip olmamızı sağlamaktır. Bu protokol, dört adımlı süreç boyunca kaynak görüntülerin değerini vurgulayarak kaliteli görüntülerin toplanmasını, arşivlenmesini ve analizler için ayrıntılı ekolojik veri çıkarımını kolaylaştırmak için kullanılmasını sağlar.

Bu veri işleme ve görselleştirme iş akışları, özellikle ham görüntüleri kullananlar, laboratuvarda veya sahadaki tüplü dalgıçlar tarafından dijital olarak toplanan veriler arasında uyumluluk sağlar. Bu da, dijital olarak geliştirilmiş bu yaklaşımların mevcut uzun vadeli veri kümelerine entegrasyonuna izin verir. Bu yaklaşım, topladığımız verilerin çoğaltılmasında mekansal boyutta çarpıcı bir artışa izin vererek, mekansal olarak açık sorular sormamıza ve daha sağlam demografik analizler yapmamıza olanak tanır.

En önemlisi, zaman içindeki ekolojik değişimi izleme kapasitemizi artırır. Başlamak için, kamera çerçevesinin dış çerçeve panellerini 1 1/2 inç uzunluğunda yıldız başlı vidalar kullanarak kamera montaj panellerine ve sütunlarına takın. Biri sabit geniş açılı lens ve ikincisi yakınlaştırma lensi ile donatılmış iki DSLR fotoğraf makinesi hazırlayın.

Su altı kamera muhafazalarını monte etmek için dome bağlantı noktasını takın ve sabitleyin. Ardından tutamakları 1/2 inç uzunluğunda yıldız başlı vidalarla takın. Kamera montaj plakasını 1 1/8 inç uzunluğunda soket başlı vida kullanarak sabitleyin.

Ardından, kameraları muhafazaya yerleştirin. Ve O-ring contasının bütünlüğünü doğrulamak için muhafaza basıncını beş inç cıvaya ayarlamak için vakum pompasını kullanın. Şimdi, muhafazaları kamera çerçevesine takmak için kamera montaj plakasını montaj çerçevesi panellerinin üzerine kaydırın.

Muhafazaları kelebek vidalarla yerine sabitleyin. Görüntü yakalama için, her kamerayı saniyede bir kare hızında çekim yapacak şekilde ayarlanmış bir aralıkölçerde başlatın. Kamera sistemini ızgaralı bir düzende bentosların yaklaşık 1,5 metre üzerinde yüzün.

Her geçiş arasında yaklaşık bir metre boşluk bırakarak birinciye dik ikinci bir ızgaralı geçiş gerçekleştirin. Hedef arsa alanı içinde yeterli örtüşmeyi sağlamak için geçişlerin arsa sınırlarının en az iki metre ötesine uzandığından emin olun. Bir bilgisayar sisteminde görüntü işleme için yazılımı başlatın.

Tüm görüntüleri Agisoft Metashape projesine yüklemek için İş Akışı'na ve ardından Klasör Ekle'ye tıklayın. Dosyalar yüklendikten sonra, veri düzenini şu şekilde seçin: Tek kameralar, Tüm görüntüleri tek bir parçaya ekle. Sahnede aşırı mavi su bulunan görüntüleri kaldırın.

Şimdi, tüm görüntüleri hizalamak için İş Akışı'na ve ardından Fotoğrafları Hizala'ya tıklayın. Hizalanan kameraların yüzdesini kontrol ederek görüntü setinin başarıyla hizalandığını doğrulayın. Oluşturulan seyrek nokta bulutunu kapsama alanındaki boşluklar veya yanlış hizalamalar açısından inceleyin.

Devam etmeden önce sınırlayıcı kutunun tüm seyrek nokta bulutunu kapsadığından emin olun. Gerekirse, Bölgeyi Yeniden Boyutlandır veya Döndür seçeneklerini kullanarak sınırlayıcı kutuyu değiştirin. Ardından, yakınlaştırma lensi görüntülerini içeren kamera grubunu devre dışı bırakın.

İş Akışı'nı ve ardından Yoğun Bulut Oluştur'u seçerek yoğun nokta bulutunu oluşturun. Kamera pozu tahminlerini dışa aktarmak için Araçlar, Komut Dosyasını Çalıştır, Meta PY Komut Dosyasını Çıkar'a sırayla tıklayın. Ardından Dosya'ya tıklayın, ardından Dışa Aktar ve Noktaları Dışa Aktar yoğun nokta bulutunu dışa aktarmak için.

Dışa aktarılan yoğun nokta bulutu dosyasını vc5prep-confident'a sürükleyip bırakın. Görselleştirme yazılımının program dosyalarında bulunan yarasa dosyası. Kamera poz dosyaları da dahil olmak üzere dışa aktarılan veri dosyalarını, oluşturulan program dosyalarıyla birlikte, görselleştirme yazılımında kullanmak üzere tek bir dizinde derleyin.

Yoğun nokta bulutu üzerinde 10 metreye 10 metrelik bir kutu oluşturmak için rugo aracını kullanın. Veri ayıklama için 10 metrekarelik hedef alanı belirlemek için maksimum boyutu 10 metreye ve en boy oranını 1,0 olarak ayarlayın. Ardından, kaynak görüntüleri yoğun nokta bulutuna bağlamak için kamera aracını kullanın.

Modeldeki noktaların uzamsal olarak sorgulanan çoklu görüntü görünümlerini etkinleştirin. Bir yoğunluk araştırması için, görüntüler yazılıma bağlandıktan sonra, yoğun nokta bulutunun sahte harita görünümünü ayarlamak için perspektif görünümünün odak uzaklığını 100 milimetre olarak değiştirin. Modelin yukarıdan aşağıya, tam görünümü için uzaklaştırın.

Şimdi, C1 hücresi için değerlendirme'ye tıklayarak ve yakala düğmesini seçerek web uygulamasındaki görünümü yakalamak için verilen çeyrek örnekleme dosyasını kullanın. Çeyrek örnekleme komut dosyasında C2 ve C3 hücreleri için değerlendirme'ye tıklayarak çeyrek örnekleme iş akışındaki kameraları açın ve görüntüleri bağlayın. 100 metrekarelik veri çıkarma alanı için önceden yapılmış rugo kutusunu açın.

Web uygulamasında, her biri bir metrekarelik 100 çeyreği örneklemek için C4 hazırlık hücreleri bölümünü değerlendirin. Çeyrek örnekleme web adresinde, bir çeyrekte arama yapmak için kaynak görüntüleri kullanın. Örnekleme konumunu yeniden hedeflemek için çift sol tıklama kullanın ve hedeflenen noktayı örnek olarak belirlemek için bir taksonomik düğmeyi tıklayın.

İşaretli bir noktayı kaldırmak için çift sol tıklayın ve hiçbir şey seçmeyin. Yıldız işareti aux recruits test1 altında bulunan tüm örnekleme dosyalarını tek bir dizinde derleyin. Ardından, her dosyayı site adını içerecek şekilde yeniden adlandırın.

Düğme arama dosyasını dizine ekleyin. Örnek verileri siteye ve taksonomik gruba göre toplamak için satır içi talimatları izleyerek ekrandaki komut dosyasını çalıştırın. Verileri bir havuza gönderilmek üzere hazırlamak için, kapsanan alan, kamera sistemi, yer kontrol işaretleri ve toplama modeli gibi anket ayrıntılarını içeren bir yöntem açıklama dosyası oluşturun.

Ardından, site adı, toplama verileri, GPS koordinatları, çizim yönleri, yer kontrol derinliği ve ölçek verileri gibi alanlar ve kullanılan toplama modeli ve kamera sistemi dahil olmak üzere görüntü veri kümesine özel bir anket meta veri dosyası oluşturun. Açıklama dosyasını, meta veri dosyasını ve görüntü dosyalarını, veri deposuna almak için tek bir ZIP arşivinde birleştirin. Başarılı geniş alanlı görüntü toplama, araştırma alanının yukarıdan aşağıya tam kapsama alanına sahip yoğun bir nokta bulutu yeniden yapılandırmasının oluşturulmasıyla sonuçlanırken, kapsama alanındaki yetersiz yedeklilik, nokta bulutunun boşluklara veya tamamen bozulmasına neden oldu.

Geniş alan görüntüsünden veya LAI'den çıkarılan doğrusal sağlamlık ölçümleri, aykırı değerler dışında, siteler arasındaki yerinde karmaşıklık ölçümleriyle yakından uyumlu anketler. Bentik topluluk bileşimi ve LAI'den gelen fonksiyonel grupların yüzde kapsamı, geleneksel foto kuadrat anketlerinden elde edilenlerle eşleşti. LAI yöntemleri kullanılarak kaydedilen sapsız omurgasızlar, özellikle deniz kestanesi bolluğu, LAI araştırmalarında kapsamlı alan kapsamı nedeniyle yerinde yöntemlere göre sürekli olarak daha yüksekti.

LAI araştırmaları kullanılarak yapılan mercan kolonisi segmentasyonu, in situ yöntemlere kıyasla ortak mercan taksonlarının benzer boyut dağılımlarını ortaya çıkardı. Yoğun nokta bulutlarının birlikte kaydedilmesi, Millennium Atoll'da gösterildiği gibi, yüksek büyüme ve yapısal kaybın olduğu dinamik ortamlarda bile zaman içindeki resif değişikliklerinin izlenmesine izin verdi.