水下數(shù)字化軟件改變海洋生態(tài)學(xué)研究 生態(tài)學(xué)家獲得解放(3)
時(shí)間：2016-09-08 12:02 來源：川北在線整理 責(zé)任編輯：沫朵
該設(shè)備利用商業(yè)上可獲得的感應(yīng)器，并利用3D打印機(jī)制成。Kramer和Kanazawa希望可以使水下裝備的價(jià)格從目前500美元的水平上降低下來，從而盡可能地使其到達(dá)每位科學(xué)家的手中。“我們需要一支能夠進(jìn)行高質(zhì)量檢測(cè)的隊(duì)伍。”Kramer說。
計(jì)算機(jī)輔助版本
海洋微生物學(xué)家Arjun Chennu研發(fā)了一種水下成像系統(tǒng)，可以在更大輻射范圍內(nèi)收集更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。珊瑚生態(tài)學(xué)家隨后可以解釋這些圖像，這些信息被輸入到一個(gè)基于開放資源機(jī)器學(xué)習(xí)軟件的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算式內(nèi)，該軟件類似于Beijbom研發(fā)的軟件。該設(shè)備的高光譜意味著它可以獲得比人眼更多的信息，德國馬普學(xué)會(huì)海洋微生物研究所的Chennu說。這會(huì)使其更容易區(qū)分在標(biāo)準(zhǔn)圖像中看起來相似的珊瑚。“例如，我們將經(jīng)常使用的‘其他珊瑚’種類劃分到更加正常的分類種類中，還包括海綿體、藻類以及海草等。”他說。
其他人還通過將二維圖像與三維模型重合，改造了已經(jīng)被用于繪制地理圖片以及分析滑坡的商業(yè)軟件。夏威夷大學(xué)馬諾海洋生物研究所博士生John Burns曾使用過一個(gè)叫作Agisoft PhotoScan的系統(tǒng)，該軟件專業(yè)版為549美元。免費(fèi)的軟件也可以獲得，但是精度卻不夠，Burns說。
當(dāng)該模型采用品質(zhì)更佳的相機(jī)時(shí)，可以獲得1毫米的分辨率，它可讓人或計(jì)算機(jī)用來分辨珊瑚物種以及計(jì)算珊瑚礁覆蓋數(shù)量。但是因?yàn)樗鼈兪侨S的，因此還可以用于跟蹤珊瑚褪色以及海洋高溫導(dǎo)致珊瑚破壞(一種新的生態(tài)信息)時(shí)的結(jié)構(gòu)性變化。
對(duì)于Burns來說，這一方法的魅力在于其簡(jiǎn)便性：數(shù)據(jù)可以快速收集，而且不需要太多培訓(xùn)。“這種方法可以讓你用相機(jī)拍攝數(shù)十萬張單透鏡圖像，然后你可以將其拼接在一起。”他說。
標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存
精準(zhǔn)的技術(shù)并不是 答案，紐約野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)海洋生態(tài)學(xué)家Emily Darling說。因此各種研究工作在收集數(shù)量越來越多的珊瑚礁數(shù)據(jù)，收集標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)集并將其儲(chǔ)存在可以由整個(gè)學(xué)界獲取的信息庫中就變得非常重要。
例如，為了收集近日全球珊瑚褪色事件的系統(tǒng)化數(shù)據(jù)，Darling及其同事想到了一種非常簡(jiǎn)單的技術(shù)——Excel電子表格，全球科學(xué)家可以用其注冊(cè)各種關(guān)于珊瑚礁狀況的數(shù)據(jù)。其中的價(jià)值是，當(dāng)科學(xué)家上岸后，他們可以迅速輸入及分析數(shù)據(jù)，Darling現(xiàn)在已經(jīng)掌握了來自13個(gè)國家超過6.1萬珊瑚礁棲息地的統(tǒng)一結(jié)果。其中約有58%的珊瑚礁出現(xiàn)褪色現(xiàn)象。
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