JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

אנו מתארים שיטה חדשה כולל דגים, אומדן השפע היחסי (MaxN) וצפיפות דגים באמצעות סיבוב מערכות סטריאו-וידאו מצלמה. גם נדגים כיצד להשתמש במרחק מהמצלמה (מרחק Z) כדי להעריך detectability תלויי מין.

Abstract

השימוש במערכות מצלמת וידאו במחקרים אקולוגיים של דגים ימשיך לתוכניותיך כשיטה מעשית, שאינם תעשיית הכרייה של מדידה אורכים דגים ושפע דגים הערכה. אנחנו פיתח, ליישם כלי מצלמת וידאו סטריאו מסתובב מכסה מלא של 360 מעלות של הדגימה, פטנטי מאמץ הדגימה בהשוואה לכלים נייח המצלמה. מגוון רחב של מחקרים יש מפורט את היכולת של מערכות סטטיות, סטריאו-מצלמה כדי לקבל מדידות ומדויקים מאוד של דגים; במוקד הדיון כאן היה על הפיתוח של גישות מתודולוגיים לכמת צפיפות הדגים באמצעות מערכות המצלמה מסתובבת. הגישה הראשונה הייתה לפתח שינוי של מדד MaxN, אשר בדרך כלל הוא ספירה השמרני של המספר המינימלי של דגים מובחנים סקר המצלמה נתון. אנו מגדירים מחדש MaxN להיות המספר המרבי של דגים נצפו כל סיבוב נתון של מערכת המצלמה. כאשר אמצעי זהירות נלקחים כדי מנייה כפולה, שיטה זו עבור MaxN עשוי לשקף באופן מדויק יותר שפע אמיתי מזה המתקבל מצלמה קבועה. שנית, משום סטריאו-video מאפשר דגים כדי להיות ממופה במרחב תלת-ממדי, ניתן לקבל הערכות מדויקות של המרחק-מן-המצלמה עבור כל דג. באמצעות את אחוזון 95% של המרחק שנצפה מהמצלמה להקים אזורי תלויי מין שנסקרו, איננו מתחשבים ההבדלים detectability בין מינים תוך הימנעות דילול בצפיפות הערכות באמצעות המרחק המקסימלי שהיה זן נצפתה. הנהלת חשבונות עבור טווח זה של detectability הוא קריטי כדי לאמוד במדויק דגים abundances. מתודולוגיה זו יקל על השילוב של סיבוב כלי סטריאו-וידאו מדע שימושי והן ניהול הקשרים.

Introduction

לאורך החוף השקט בארה ב, רבים מהמינים חשובה הדיג המסחרי ובתחום הפנאי groundfish (למשל, שם מתחם (Sebastes spp.), Lingcod (Ophiodon elongatus)) משויכים מאוד בתי גידול תבליט, קשה-למטה1,2,3,4,5. מצלמות וידאו-סטריאו טיפה הינם כלי שאינו תעשיית הכרייה אטרקטיבי לשימוש בבתי גידול סלעיים בשל בקלות יחסית הפשטות של הפעולה. מגוון רחב של מערכות סטריאו-וידאו מצלמה פיתח ופרס מערכות אקולוגיות בחצי הכדור הדרומי, במים רדודים6,7,8,9,10, ו לאחרונה, טיפה-מצלמות וידאו השיגו המתיחה ככלי ניהול לסביבות רוקי-שונית במים עמוקים לאורך החוף השקט11,12,13. חיפשנו לשנות עיצובים קיימים אלה סטריאו-המצלמה באמצעות מערכת סטריאו-וידאו מצלמה (ןלהל "לנדר") לאפיין בצורה יעילה יותר אוכלוסיות דגים בתבליט seafloors לאורך החוף השקט המרכזי (ראה טבלה של חומרים). . הנחתת בשימוש היה שונה מאשר קיימות מערכות וידאו כי מצלמות רכוב לבר מסתובב במרכז, אשר איפשרה-360 ° של כיסוי של קרקע-מיקום ירידה14. . הנחתת השלים סיבוב מלא אחת לדקה, אשר אפשרה לנו במהירות לאפיין את שפע והרכב הקהילה של אזור ולהשיג את אותה רמת עוצמה סטטיסטית עם פריסות הנחתת פחות. (ראה סטאר (2016)14 ביתר פירוט המאפיינים של תצורת לנדר). בדיקות ראשוניות במערכת המחקר הציע כי שמונה סבבים של המצלמות בסקרים שלנו היו מספיקות לאפיין מינים השפע והעושר. קביעה זו נעשתה על ידי תצפית של תפוקה שולית פוחתת ב שפע מינים וצפיפות דגים מעל עוד טיפות. אנו ממליצים כי מחקר פיילוט כולל פעמים להשרות יותר להתנהל בכל מערכת חדשה כדי לקבוע את זמן להשרות אופטימלית עבור זן האקולוגית נתון/לימוד.

באמצעות מצלמות סטריאו לזווג, שניהם סה כ סקר שטח, צפיפות הדגים מוחלט ניתן לחשב עבור כל סקר וידאו; עם זאת, השימוש של סיבוב מצלמות המתחייבות השינוי של מדדים ספירת דגים מסורתיות. מערכות וידאו נייח להשתמש לרוב "MaxN" ספירה השמרני של דגים על פריסה6,10. MaxN מסורתית מתאר את המספר המרבי של דגים-מין נתון נצפו יחד מסגרת וידאו אחת, כדי מנייה כפולה דג יש שמאל וחזרו מסגרת. MaxN לכן כבר הערכה של המספר המינימלי של דגים ידועה להיות נוכח, עלול להמעיט דג אמיתי שפע6,10. מדד MaxN הוגדר מחדש כדי לייצג את המספר הגדול ביותר של דגים אצל כל סיבוב מלא של המצלמות.

השינוי השני לשיטות הקודמות וידאו סטריאו היתה לקחת בחשבון העובדה כי מינים בגדלים שונים, צבע, ויש צורות שונות ממרחקים המרבי של זיהוי אמין. לדוגמה, מינים גדולים כגון O. elongatus יש צורה מוארכת ברורים, ניתן לזהות באופן אמין במרחקים גדולים הרבה יותר בהשוואה מינים קטן ונסתר כגון שם Squarespot (Sebastes hopkinsi). אלה שונים טווחי מרבי detectability לשנות האזור יעיל שנדגם על ידי. הנחתת עבור כל המינים. כי המצלמות סטריאו מאפשרים לנו למקם את כל דג מרחב תלת-ממדי עם רמה גבוהה של דיוק, ניתן לקבוע את המרחק מן המצלמות אשר כל דג היה נמדד (קרי, "מרחק Z," בשם "ציר z" אשר בניצב לקו ישר נמשך בין המצלמות). עבור כל המינים, המרחק שבו נצפו 95% של כל האנשים (להלן "מרחק 95% Z") נחשב הרדיוס של אזור הסקר, שימש לחישוב שטח שנסקרו. בנוסף מאפיינים תלויי מין, identifiability ייפגע על ידי תנאים סביבתיים כגון עכירות המים. כי גורמים אלה יכול להשתנות בזמן ובמרחב, חשוב להשתמש הנתון הסטטיסטי 95% Z בלבד במצטבר. בזמן זה יהיה מאוד מדויקת עבור מדגמים גדולים, סקר בודדים אחד עשוי להשתנות באזור שנסקרו.

פרוטוקול שיפורטו להלן מספק הדרכה כיצד ליצור ולהשתמש מדדים אלה. למרות שהמוקד היה לאפיין בית גידול סלעיים שמאכלסת לאורך החוף השקט, המתודולוגיה המתוארת לספירת MaxN ששונה ישימה ברצון לכל מערכת טיפה-המצלמה מסתובבת. מספר סבבים המצלמה צריכה לאפיון אוכלוסיות דגים יהיה תלוי dynamics האקולוגית המקומית, אך וימשיג MaxN ששונה יישאר זהה. באופן דומה, ואילו היינו תוכנה אורטופוטו תלת-ממד כדי לנתח וידאו סטריאו, מהטכניקות שתוארו בזאת בקלות מוחלים על פני פלטפורמות תוכנה, כל עוד המיקום המדויק. של דג בתוך מרחב תלת-ממדי אפשרית. בנוסף, הגישה של החלת ערך 95% Z מרחק יכול להיחשב בעתיד מחקרים עם סטריאו-מצלמות עבור טווחים ספציפית של detectability ו לחישוב מדויק יותר שפע דגים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

הערה: צילומי מסך של התוכנה צעדים כלולים כשפות הקבצים המשלימים. אנא שימו לב כי התוכנה השלבים המתוארים להלן ספציפי על התוכנה שבחרת (ראה את הטבלה של חומרים). הגישה הכללית ניתן להרחיב לכל פלטפורמת תוכנה סטריאו.

1. מכינים את הסטריאו ממצלמות לניתוח

הערה: מומלץ כיול באמצעות קוביה כיול. קוביה הכיול היא מסגרת אלומיניום תלת מימדי עם דיוק ממוקם נקודות רעיוני על פני השטח. בעת שימוש בשילוב עם תוכנת כיול צג, קוביה כיול מוביל דיוק ודיוק רב יותר מאשר לוח שחמט גישות9.

  1. כיילו את המצלמות הנחתת עם תוכנת כיול סטריאו (איור 1 , איור 2; ראה טבלה של חומרים עבור המלצה תוכנה).
    הערה: כיול ניתנת לאימות כמקורית לפני השימוש בשטח על ידי מדידת מטרות בגדלים ידוע במרחקים שונים (ראה 1 וידאו משלימים). שגיאת המדידה הממוצעת עבור יעד 50 ס מ במרחקים של 3 מ' (או פחות) צריך להיות בתוך 2% של אורך היעד ידוע. שימו לב גם כי כיול נתון רק יהיה תקף אם העמדות המצלמה לא משנים האחד ביחס לשני. חיוני לטפל ולהימנע לטלטול לא מכוונות של המצלמות עד כל דגימה בוצעה.
  2. לאסוף נתונים שדה באמצעות את. הנחתת מכויל (איור 1, 2 הסרטונים משלים).
  3. בתום המחקר בשדה, צור תיקיה חדשה פרוייקט המכיל קבצי וידאו וכיול.
    הערה: על כל פרוייקט תיקיה שם צריך מינימום של חמישה קבצים: ימין ועל שמאל ". קאם כיול קבצים, הקבצים וידאו ישר ושמאלה (. MP4 או. פורמט AVI בלבד), ורשימת מינים (תבנית. txt).
  4. בתוכנה מדידה סטריאו, להתחיל פרוייקט מדידה חדשים, לטעון קבצי וידאו, כיול המתאים.
    הערה: צילומי מסך של כל השלבים תוכנה זמינים בין הקבצים המשלימים.
    1. נווט אל 'מדידה' > 'קובץ מדידה חדשה'.
    2. להגדיר את ספריית התמונות על-ידי ניווט אל 'תמונה' > 'מדריך הגדרת תמונה', ובחרו את התיקייה המכילה את כל קבצי הפרוייקט.
    3. לטעון את המצלמה שמאלה ". מצלמת"קובץ על-ידי ניווט אל 'סטריאו' > 'מצלמות' > 'שמאל' > 'טען המצלמה קובץ' ובחירת את הקובץ המתאים.
    4. חזור על שלב 1.4.3 כדי לטעון את המצלמה ימינה ". קובץ קאם
      הערה: קבצים אלה מכילים מדידות כיול לכל מצלמה (למשל, גודל הפיקסל, יחס רוחב-גובה, עיוות רדיאלי, עיוות decentring, וכו ') ואף ישמש כדי למדוד דג ולחשב מרחק ממצלמה (קרי, Z המרחק).
    5. להגדיר את רצף סרט עבור קובץ הווידאו שמאלה על-ידי ניווט על 'תמונה' > 'הגדרת רצף סרט' ובחירת קובץ הווידאו המצלמה השמאלית.
    6. לטעון את קובץ הווידאו שמאלה לתוך תוכנת המדידה על-ידי בחירה באפשרות 'תמונה' > 'טעינת התמונות'.
      הערה: ודא כי התיבה "תנעלו" אינה מסומנת לפני טעינת קבצי וידאו. דבר זה מאפשר שני סרטוני הווידאו ייטענו בעת ובעונה אחת.
    7. מגדירים סרט רצף, טען קובץ הווידאו עבור וידאו נכון שימוש בתפריטים 'סטריאו' > 'תמונה' > 'הגדרת רצף סרט' ו 'סטריאו' > 'תמונה' > 'טעינת התמונות'.
    8. לטעון את רשימת המינים על-ידי ניווט אל 'מדידה' > 'תכונות' > ' עריכה/לטעון מינים קובץ'.
    9. הזן מידע מזהה סקר תחת 'שדות מידע' > 'עריכה ערך השדה' ושמור את הקובץ כדי ליצור. פרויקט EMObs.
  5. סנכרן את קטעי וידאו באמצעות פלאש האור, handclap, חותמת זמן אוניברסלי מתואם (UTC) או כל אירוע מסוים של זמן המתרחשת בשני קטעי וידאו.
    1. אם משתמש חותמת זמן UTC, מסגרת-צעד קדימה וידאו שמאלה עד חותמת הזמן מתחיל שנייה חדש. עוד מסגרת לפנים עד אור פלאש או handclap מתרחשת.
    2. מסגרת-צעד וידאו נכון קדימה עד חותמת הזמן תואם בדיוק את הוידאו השמאלי. מסגרת עוד צעד קדימה עד הרגע המדויק הבזק אור או handclap תואם את הוידאו השמאלי.
      הערה: חשוב כי קטעי וידאו ניתן לסנכרן באותה המסגרת. וסינכרון וידאו צריך להיבדק באופן תקופתי באמצעות חותמת הזמן וידאו כדי להימנע המצלמה מסגרת להיסחף במהלך ניתוח. יד שצולמו ששיתפת אותנו יכול לשמש גם בבית ההתחלה ואת הסוף של הווידאו כדי לבדוק את זה נכון, סרטונים השמאלי היו שמסתנכרנות ל אותה מסגרת.
  6. לחץ על לחצן "נעל" כדי להבטיח סרטי וידאו לשחק ביחד, לשמור על סינכרון.

2. ליצור נקודת ספירות ולחשב MaxN

הערה: כל דג מסומן בתחילה עם נקודה 2D לרזולוציה בטקסונומיה הנמוך ביותר האפשרי. דגים עם מזהה לא בטוח צריך להיות מסומן לסקירה מאוחרת יותר.

  1. לחכות כדי להתחיל לספור דגים עד סוף סיבוב המצלמה מלאה כדי להבטיח כי נעשה שימוש מלא 360 מעלות. גם לחכות עד משקעים ניקה (בדרך כלל < 1-2 דקות לאחר מגע עם התחתון).
    1. ברגע. הנחתת מתחיל את הסיבוב הראשון שלו, קליק ימני כדי להגדיר תקופה מדגם חדש: 'תקופת הגדרות' > "הוסף תקופה התחלה חדשה". הזן שם המחזור הראשון בתור "01" ולחץ "אישור".
  2. כמו. הנחתת מסתובב, להתחיל סימון כל דג שמגיע למסגרת עם נקודה 2D באמצעות המצלמה השמאלית בלבד.
    1. כדי להוסיף נקודת 2D, לחץ לחיצה ימנית, בחר 'הוסף הצבע' ולאחר לבחור את השם הנכון מינים. תווית לשלב הנמוך ביותר האפשרי בטקסונומיה, בחירת 'spp.' עבור מינים לא מוכרים ולחץ "אישור".
    2. ממשיכים לסמן כל דג חדש לפי שלב 2.2.1 עד המסקנה של הסיבוב.
  3. חזור על פרוטוקול הליכים 2.1-2.2 עבור כל סיבוב הנחתת נוספים - להבטיח כי בתקופה חדשה זו מוגדרת בתחילת כל סיבוב המצלמה.
    הערה: מינים הצטברות עקומות שימשו כדי לקבוע כי שמונה סיבובים הספיקו, בממוצע לאפיין שפע דגים במחקר הנוכחי. חוקרים לשקול ביצוע בדיקות מקדימות עם צלמים נוספים סיבובים, לאורך יותר זמן להשרות פעמים, כדי לאפיין את המספר האופטימלי של המצלמה סיבובים בתוך מערכת אקולוגית מסוימת.
  4. לחשב סעיפים תלויי מין של יחידים שנצפו לכל סיבוב המצלמה.
    1. לאחר סבבים כל שנספרו, לייצא 2D נקודות על-ידי ניווט אל 'מדידה' > 'סיכומים מדידה' > ' מידות ' וללחוץ על שמור נקודות 2D a.txt.
    2. פתח את הקובץ נקודת 2D.txt שנשמרו כגיליון וליצור PivotTable של מינים לעומת מספר הסיבוב כדי לסכם ספירות (טבלה 1) על-ידי ניווט אל 'הוספה' > 'PivotTable'. בחר "סוג, מין" עבור 'תווית שורה', או "תקופה" עבור 'תוויות עמודה'.
  5. לבחור את MaxN עבור כל המינים על-ידי בחירת סיבוב המצלמה זה המספר הגדול ביותר של אנשים על פי הזן (טבלה 1).
  6. עבור הדגים מזוהה רק על סוג, בחר MaxN סוג ברמת סמך הסיבוב היה המספר הגדול ביותר של אנשים אשר זוהו מינים זה סוג מסוים.
    הערה: שלב זה מסייע להימנע דגים בודדים ספירת כפול שהיו רק לזיהוי קבוצות בטקסונומיה גבוה יותר (למשל, רק על סוג או משפחה). לדוגמה, ב- טבלה 1, ' סיבוב 1' הכיל 10 spp. Sebastes לא מזוהה וחברי 33 הסוג Sebastes לזהות מינים, ואילו ' סיבוב 3' הכיל רק שני spp. Sebastes לא מזוהה וחברי 43 הסוג של Sebastes לזהות מינים. לכן "סיבוב 3' ישמש עבור הרוזן MaxN spp. Sebastes לא ידוע בדרך זו, ההנחה השמרני מורכב זה 8 של spp. Sebastes לא מזוהה ב- ' סיבוב 1' זוהו ' סיבוב 8'.
  7. אם תשתתף בשלושה סבבים יש את ספירת MaxN זהה עבור זן מסוים, בחר את הסיבוב הראשון עם MaxN עבור מדידות תלת-ממד.
  8. עבור כל המינים, לבצע מדידות תלת-ממד של דגים בסבב שהתרחשו MaxN.
    1. השתמש בנקודות 2D שנשמרו שנאספו בשלבים 2.1-2.3 כדי לנווט אותו הדג המדויק עבור תלת ממדית.
    2. זום לפחות 4 X לזיהוי טוב יותר את קצה בקצה החוטם דגים ובקצה של סנפירים סימטרית (איור 3).
      הערה: יתכן צורך מסגרת צעד קדימה או אחורה כדי למצוא את הכיוון הטוב ביותר של הדג מדידה תלת-ממדית. הכיוון "הטוב ביותר" הוא אחד שבו החוטם והן קצוות הסנפירים סימטרית הגלויות בשתי מצלמות.
    3. באופן ידני לחץ על קצה החוטם, ואז על קצה הזנב למצלמה השמאלי, ולאחר מכן לחזור על הבחירה באותו סדר נכון וידאו.
    4. בחר לזן הנכונה מתוך התפריטים הנפתחים כפי שנעשה ב- 2.2.1.
    5. אם מדידה תלת-ממד אורך אינה אפשרית, עבור מופע אם בראש וזנב של הדג אינן גלויות ב שתי מצלמות, ואז לסמן נקודה תלת-ממד במקום זאת על ידי לחיצה שמאלה באותה התנוחה של הדג שני ימינה ושמאלה קטעי וידאו. למלא את שדות פרטי כמו לפני ולהשאיר ההערה "לא לכלול אורך מדידה".
      הערה: MaxN עלולה להתרחש על סיבובים שונים של המצלמות עבור מינים שונים; עם זאת, של מין מסוים, מדידות צריך להתרחש, בסיבוב אחד בלבד (טבלה 1).
  9. לאחר השלמת מדידות תלת-ממד עבור כל הדגים, לייצא קובץ נתונים as.txt עבור ניתוח נוסף.
    1. נווט אל 'מדידה' > 'סיכומים מדידה' > 'תלת-ממד נקודה ואורך מידות', וקובץ save.txt לייצוא.

3. 95% Z מרחק נוהל סקר תלויי מין אזורים

הערה: המרחק 95% Z הוא הערכה של המרחק הממוצע של שזן באופן אמין יכול להיות מזוהה במחקר נתון שיתופם של מקרים של מצבים יוצאי דופן של מים בהירות או תאורה. חישוב זה לוקח בחשבון את התנאים חקר הממוצע עבור מחקר נתון ולא יהיה צורך מחושב מחדש עבור כל מחקר חדש.

  1. כדי לקבוע אם גודל המדגם הוא גדול מספיק כדי לאפיין את המרחק של זיהוי אמין עבור כל המינים לצפות בקבצים יש להשתמש בתוכנת עריכה התומכת בפורמט פשוט אתחול.
    1. עבור כל מחלקה גודל המדגם (למשל, דוגמת גודל פחים של 5 דגים), קח 1,000 מקרי שואבת של גודל המדגם הנבחר עם החלפת מן האוכלוסייה המדגם לחשב את ממוצעם 95% quantile של מרחקים של 1,000 אלה שואבת ואת מגרש וכתוצאה מכך עקומת אסימפטוטית. ראה קוד שסופקו ב משלימה קבצים 1 & 2.
    2. ודא כי דגימות נאותה התקבלו על-ידי השוואת גודל המדגם בפועל עם אסימפטוטה 95% Z מרחק עם הגדלת גודל המדגם.
  2. לחשב את הערך 95% Z מרחק כמו quantile 95% של מרחק ממצלמה יימדדו זן על פני כל הסקרים.
  3. לחשב את השטח יעיל שנסקרו עבור כל המינים באמצעות הערך 95% Z.
    הערה: במקרה של הנחתת מסתובב, מייצג הערך 95% Z הרדיוס החיצוני של אלומה הנסקר, עם רדיוס פנימי נקבעים על-ידי הגדרת הפיזי של הכלי, כמה קרוב לבסיס המצלמות מסוגלים לצפות. כמו. הנחתת מסתובב, אזור הסקר 'סופגנייה"בצורת נוצר (איור 4).
    1. לחשב את השטח סקר כמו:
      figure-protocol-9268
      הערה: לדוגמה, זן גדול יחסית כמו דג Yelloweye (Sebastes ruberrimus) היה במרחק 95% Z של 3.3 מטר, שטח סקר יעיל של 30.9 m2 לכל הנחתת פריסה: 34.3 m2 (עיגול חיצוני) - 3.4 מ'2 (הפנימית עיגול) = 30.9 m2 (סה כ סקר שטח).
  4. תוך שימוש בשטח המחושב סקר (שלב 3.3.1), המר מינים בודדים ספירות (MaxN) לתוך צפיפות הערכות על כל סקר חזותי באמצעות המשוואה:
    figure-protocol-9749
    הערה: הליך דומה ניתן להשתמש לחישוב נפחי צפיפות ולא של צפיפות בקירבה; עם זאת, התהליך הזה לא מתואר כאן.

figure-protocol-9989
טבלה 1: טבלת סיכום דוגמה MaxN. הבחירה של MaxN עבור כל המינים הוא הפגין בטקסט מודגש ואדום. הערה MaxN השמרני עבור spp. Sebastes לא מזוהה נקבע על ידי הסיבוב עם רוב Sebastes לזהות מינים (סיבוב 3). בנוסף, בעוד מחקר זה נעשה שימוש שמונה סיבובים מצלמה, רק ארבעה סבבים מוצגים טבלה 1 לפשטות. התהליך לבחירת MaxN הוא זהה ללא קשר למספר סבבים.

figure-protocol-10501
איור 1: הנחתת וידאו סטריאו. חומרה מפתח ממוספרות (1) הטבור, 300 מ' (2) שני מקליטי וידאו דיגיטליים (DVR) עם כרטיסי אחסון נשלף של 32 ג'יגה-בתים בתוך הבקבוק עמיד למים, (3) נורית שני אורות שימוש בפלטי 3,000 lumens בטמפרטורה צבע של 5,000 K, ו- (4). שתי מצלמות ברזולוציה של קו (TVL) טלוויזיה 620. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

figure-protocol-11182
איור 2: כיול קוביה (500 מ מ x 500 מ"מ x 300 מ"מ). דוגמה של כיול באמצעות 'כיול קוביה' שמוצג שתי נטיות שונות: (א) בצד ימין של הקוביה נדחף לכיוון מצלמות, (ב') הפנים של הקוביה הוא מקביל פניו של המצלמות. הנקודות האדומות מציינות את נקודות ההתייחסות בשימוש בשיטה זו כיול מסוים, תמיד חייב להיות מזוהה לפי הסדר ממוספרות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

figure-protocol-11851
איור 3: תלת ממדית מניחים על Sebastes miniatus. קצה החוטם ובסוף הזנב אותרו בכל מסגרת המצלמה כדי לאפשר מדידה סטריאו. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

figure-protocol-12315
איור 4: אזור שנסקרו על ידי הכלי הנחתת. שטח אפקטיבי שנסקרו על ידי הכלי הנחתת היה מוגבל על-ידי המינימום Z מרחק, ואת המרחק 95% Z עבור כל המינים. שימו לב כי אזור זה ליצור אמצעי אחסון 'סופגנייה"בצורת סקר מסביב. הנחתת. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

בין 2013-2014, ערכנו סקרי 816 עם הנחתת סטריאו-וידאו (איור 1) מסתובב לאורך חוף קליפורניה המרכזי, MaxN ו- 95% Z מרחק (איור 4) נתונים שנאספו על יותר מ-20 מינים. נמצאו דפוסים ברורים יעיל לזיהוי מגוון מינים שנצפו, ככל הנראה בשל האינטראקציה של מינים גודל, צורה, צ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

מדד MaxN מסורתיים המרקסיסטי מבוסס על הרעיון של ספירת מספר מינימלי מובטח של אנשים נוכחים במהלך סקר. אם מספר מסוים של דגים גלויים בו-זמנית בתוך מסגרת וידאו אחד, לא יכול להיות מתנה בכל פחות, אבל בגלל הדגים סלולרי והופץ heterogeneously, הסיכוי לראות את כל האנשים בו זמנית במהלך מסגרת וידאו אחת הוא נמוך . ל?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

המחברים אין לחשוף

Acknowledgements

עבודה זו מומן על ידי מוסד הטבע, תורמים פרטיים, קרן קרן המורשת משאבים, גורדון, קרן מור בטי, קרן הגנה סביבתית, קליפורניה ים גרנט תוכנית, התכנית המחקר NMFS קואופרטיב הלאומית של NOAA Saltonstall-קנדי גרנט #13-SWR-008 ימית למחקר יישומי וחקירה (רוזן דירק, ריק Botman, אנדי Lauerman, דוד Jefferies) שפותח, נבנה ומתוחזק הכלי הנחתת וידאו. אנו מודים ג'ים סיגר ותוכנות SeaGIS™ לקבלת תמיכה טכנית. קפטן, דייג מסחרי טים Maricich, צוות על הסיפון את התמיכה F/V דונה קתלין סיפק בפריסת את. הנחתת מ- 2012-2015. תודה לכל מי השתתף איסוף נתוני וידאו או ניתוח (אן Tagini, דונה קליין, סגן אמבר פיין, Bryon דאוני, מריסה פונטה, רבקה מילר, מאט מריפילד במרחק, וולטר Heady, סטיב Rienecke, EJ דיק ו ג'ון פילד).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
calibration cubeSeaGIShttp://www.seagis.com.au/hardware.html1000x1000x500 mm is the preferred dimensions. Other methods of calibration are available. 
CAL calibration softwareSeaGIShttp://www.seagis.com.au/bundle.html
EventMeasure stereo measurement softwareSeaGIShttp://www.seagis.com.au/event.html
Statistical softwareR Core Team 2017 (v. 3.4.0)Bootstrapping code can be found: https://github.com/rfields2017/JoVE-Bootstrap-Function
Spreadsheet SoftwareMicrosoft Excel
2  waterproof camerasDeep Sea Power and LightHD quality preferred
2 depth rated, waterproof lightsDeep Sea Power and Light : 3000 lumen LED with 5000k color temperature
DVR recorderStack LTD DVR
standard PCWindows 10 preferred OS
rotating Lander platformMarine Applied Research and Engineering (MARE)

References

  1. Love, M. S., Yoklavich, M. M., Thorsteinson, L. K. The Rockfishes of the Northeast Pacific. , University of California Press. Berkley. (2002).
  2. Laidig, T. E., Watters, D. L., Yoklavich, M. M. Demersal fish and habitat associations from visual surveys on the central California shelf. Estuar. Coast. Shelf Sci. 83 (4), 629-637 (2009).
  3. Anderson, T. J., Yoklavich, M. M. Multiscale habitat associations of deepwater demersal fishes off central California. Fish. Bull. 105 (2), 168-179 (2007).
  4. Yoklavich, M. M., Cailliet, G. M., Sullivan, D. E., Lea, R. N., Love, M. S. Habitat associations deep-water rockfishes a submarine canyon an example of a natural refuge. Fish. Bull. 98 (3), 625-641 (2000).
  5. Status of the Pacific Coast Groundfish Fishery, Stock Assessment and Fishery Evaluation. , Pacific Fishery Management Council. Portland, OR. (2016).
  6. Cappo, M., Harvey, E., Malcolm, H., Speare, P. Potential of video techniques to monitor diversity, abundance and size of fish in studies of marine protected areas. Aquatic protected areas- What works best and how do we know. Beumer, J. P., Grant, A., Smith, D. C. , Proc. World Congr. on Aquat Protected Areas. Australian Soc. for Fish Bio. North Beach, Western Australia. 455-464 (2003).
  7. McLean, D. L., Green, M., Harvey, E. S., Williams, A., Daley, R., Graham, K. J. Comparison of baited longlines and baited underwater cameras for assessing the composition of continental slope deepwater fish assemblages off southeast Australia. Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 98, 10-20 (2015).
  8. Parker, D., Winker, H., et al. Insights from baited video sampling of temperate reef fishes: How biased are angling surveys. Fish. Res. 179, 191-201 (2016).
  9. Boutros, N., Shortis, M. R., Harvey, E. S. A comparison of calibration methods and system configurations of underwater stereo-video systems for applications in marine ecology. Limnol. Oceanogr. Methodss. 13 (5), 224-236 (2015).
  10. Harvey, E. S., Cappo, M., Butler, J. J., Hall, N., Kendrick, G. A. Bait attraction affects the performance of remote underwater video stations in assessment of demersal fish community structure. Mar. Ecol. Prog. Ser. 350, 245-254 (2007).
  11. Watson, J. L., Huntington, B. E. Assessing the performance of a cost-effective video lander for estimating relative abundance and diversity of nearshore fish assemblages. J. Exp. Mar. Bio. Ecol. 483, 104-111 (2016).
  12. Easton, R. R., Heppell, S. S., Hannah, R. W. Quantification of Habitat and Community Relationships among Nearshore Temperate Fishes Through Analysis of Drop Camera Video. Mar. Coast. Fish. 7 (1), 87-102 (2015).
  13. Hannah, R. W., Blume, M. T. O. Tests of an experimental unbaited video lander as a marine fish survey tool for high-relief deepwater rocky reefs. J. Exp. Mar. Bio. Ecol. 430, 1-9 (2012).
  14. Starr, R. M., Gleason, M. G., et al. Targeting Abundant Fish Stocks while Avoiding Overfished Species: Video and Fishing Surveys to Inform Management after Long-Term Fishery Closures. Plos One. 11 (12), 0168645(2016).
  15. Love, M. S. Certainly more than you want to know about the fishes of the Pacific Coast: a postmodern experience. , Really Big Press. Santa Barbara, CA. (2011).
  16. Campbell, M. D., Pollack, A. G., Gledhill, C. T., Switzer, T. S., DeVries, D. A. Comparison of relative abundance indices calculated from two methods of generating video count data. Fish. Res. 170, 125-133 (2015).
  17. Cappo, M., Speare, P., De'ath, G. Comparison of baited remote underwater video stations (BRUVS) and prawn (shrimp) trawls for assessments of fish biodiversity in inter-reefal areas of the Great Barrier Reef Marine Park. J. Exp. Mar. Bio. Ecol. 302 (2), 123-152 (2004).
  18. Schobernd, Z. H., Bacheler, N. M., Conn, P. B., Trenkel, V. Examining the utility of alternative video monitoring metrics for indexing reef fish abundance. Can. Jour. Fish. Aquat. Sci. 71 (3), 464-471 (2014).
  19. Hansen, M. J., Schorfhaar, R. G., Selgeby, J. H. Gill-Net Saturation by Lake Trout in Michigan Waters of Lake Superior. North Am. J. Fish. Manag. 18 (4), 847-853 (1998).
  20. Dauk, P. C., Schwarz, C. J. Catch estimation in the presence of declining catch rate due to gear saturation. Biometrics. 57 (1), 287-293 (2001).
  21. Hilborn, R., Walters, C. J. Quantitative Fisheries Stock Assessment Choice, Dynamics and uncertainty. , Springer. Dordrecht. (1992).
  22. Erisman, B. E., Allen, L. G., Claisse, J. T., Pondella, D. J., Miller, E. F., Murray, J. H. The illusion of plenty: hyperstability masks collapses in two recreational fisheries that target fish spawning aggregations. Can. Jour. Fish. Aquat. Sci. 68, 1705-1716 (2011).
  23. Buckland, S. T., Anderson, D. R., Burnham, K. P., Laake, J. L. Distance Sampling: Estimating abundance of biological populations. , Chapman and Hill. London. (1993).
  24. Ronconi, R. A., Burger, A. E. Estimating seabird densities from vessel transects: Distance sampling and implications for strip transects. Aquat. Bio. 4 (3), 297-309 (2008).
  25. Caselle, J. E., Rassweiler, A., Hamilton, S. L., Warner, R. R. Recovery trajectories of kelp forest animals are rapid yet spatially variable across a network of temperate marine protected areas Recovery trajectories of kelp forest animals are rapid yet spatially variable across a network of temperate marine protected. Nat. Publ. Gr. , 1-14 (2015).
  26. Starr, R. M., Wendt, D. E., et al. Variation in Responses of Fishes across Multiple Reserves within a Network of Marine Protected Areas in Temperate Waters. Plos One. 10 (3), 0118502(2015).
  27. Lester, S., Halpern, B., et al. Biological effects within no-take marine reserves: a global synthesis. Mar. Ecol. Prog. Ser. 384, 33-46 (2009).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

129MaxNgroundfish

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved