Borstad Associates Ltd.
A kapelánzsák bőségének és viselkedésének légi nyomon követése (Mallotus villosus)
Ezt a cikket az Alaszkai Tengeri Grant Főiskola Programján mutatták be: Nemzetközi szimpózium a takarmányhalak iskoláiról, AK-SG-97-O1, 1997
Brian S. Nakashima
Halászati és Oceanográfiai Tanszék.
Északnyugat-atlanti Halászati Központ. St. John's, Newfoundland, Kanada
Gary A. Borstad
G.A. Borstad Associates Ltd., Sidney, Brit Columbia, Kanada
A kapelán (Mallotus villosus) egy közönséges nyílt tengeri faj, amely a fontos halfajok, tengeri emlősök és tengeri madarak fő étrendjét képezi (például., Winters and Carscadden 1978) az Atlanti-óceán északnyugati részén, a part menti fajok egyik legnagyobb kereskedelmi halászati piaca az 1970-es években megkezdődött, hogy ellássa a fagyasztott nőstények japán keresletét ikrával.
A sekély kapelán sekélyek kék-szürke színük, jól körülhatárolható formájuk és mozgásuk alapján könnyen azonosíthatók a part közelében. Az első, légi fényképezésen alapuló vizsgálatokat 1982-ben hajtották végre, precíziós kamerával, 454 méteres magasságból, a terranovai Concepción és Trinidad öblök mentén (1. ábra) meghatározott transzektusokon (Nakashima 1985). A transzekteket a Szent János repülőtérhez való közelségük alapján terveztük meg, és a kapelinlelet nagy része ennek a két öbölnek felel meg. A repülések a számítások szerint megfelelnek az érett kapelán beérkezésének, összesülésének és ívásának a júniusi ívóstrandokra. A járatokat úgy tervezték, hogy a bankokat a lehető leggyakrabban fényképezzék egy 20 napos intervallum alatt, amelyet 6-8 héttel korábban választottak ki a misszió megkönnyítésére. Az időjárás meghatározta a lefedettség gyakoriságát, és gyakran volt korlátozó tényező. Például 1986 júniusában a Trinidad-öböl transzektáját az időjárási viszonyok miatt csak egyszer fedték le, míg 1984-ben ugyanezt a transzektust hétszer repítették.
1.ábra. Tranidadok Concepción és Trinidad, Terranova öblének légi felmérésére.
Az 1988-1989 közötti kísérleti repülések során a VECA (kompakt légi spektrográfiai megjelenítés) prototípusát használták, és kiderült, hogy a kapelán és a heringiskolák 440-540 hullámhossz között észlelhetők. nm (Nakashima et al. 1989, Borstad et al. 1992). A légi fényképezéssel és a digitális képalkotó technikákkal 20 iskola (hatótávolság = 100-23 000 m) területeire vonatkozó becslések szignifikánsak voltak (r2 = 0,98; Nakashima és Borstad 1993). A negatív és pozitív dinamikus tartománya korlátozott, ezért a színes fényképezéshez tiszta égbolt szükséges a tiszta képek megszerzéséhez. Ezzel szemben a digitális képek a feldolgozás során manipulálhatók a halak felismerésének megkönnyítése érdekében, lehetővé téve a képek megszerzését akkor is, ha az ég borult, ami júniusban gyakori, amikor a kapelán ívik (Templeman 1948). Ezen és egyéb okok miatt a digitális képek 1991 óta felváltják a légi fényképezést, mint a banki számlálás és a területbecslés elsődleges módszerét.
A VECA a Third Instruments Inc. gyártmányú képalkotó spektrométer, amely a 423–946 spektrális tartományban működik. nm (Borstad és mtsai 1992). Miután telepítette egy kis repülőgépbe, a jelenlegi műveleteink során egy légi kamera helyét veszi át. A megszerzett digitális képek szélessége 512 pixel, és legfeljebb 15 programozható spektrális csatorna található. Ezeket a képeket laboratóriumi szempontból sugárzásban kalibrálják, és korrigálják a repülőgép mozgásának változásaihoz. Az érzékelő a járatok között van konfigurálva, hogy optimalizálja a jelszinteket a környezeti fényszinttől, a repülési sebességtől és a magasságtól, a sávok számától és az alkalmazott sávszélességtől függően. Jellemző működési paraméterek: talajsebesség 140–220 km/h, 1050–1 350 m magasság, integrációs idő 35–50 ms és négy spektrális csatorna.
2. ábra. A kapelán iskola (finom vonal) és a környező óceán (vastag vonal) sugárzása;
az árnyékolt területek jelölik az ezen különbségek detektálására választott spektrális sávokat.
Miután a képeket kalibrálták és korrigálták a repülőgép gördüléséből és dőléséből adódó torzulásokhoz, azokat a feldolgozó állomásokon megvizsgálják és kiszámítják a parti területeket. Ebben az állapotban az emberi szem és az automatizált feldolgozás ismét egyesül. Az elemző vizuálisan azonosítja az egyes iskolákat, és a kurzort a kiválasztott terület fölé helyezi. A program összehasonlítja a kiválasztott képpont digitális értékeit a szomszédosakkal, az élek felé tágulva digitális maszkot hoz létre, amíg a felhalmozott pontok hisztogramjában hirtelen változást észlel, amely akkor következik be, amikor a program észleli a sekély határát képező pixeleket . Egy 80486-os processzornál ez a művelet néhány másodpercet igénybe vesz minden iskolához. Ennek a grafikus maszknak a kibővítése vizuális információkat nyújt az elemzőnek az automatizált észlelésről, amely manuálisan módosítható azokban az esetekben, amikor az algoritmusoknak nehézségeik vannak bizonyos területek lefedésére. A gyakorlatban az operátor azonosítja és ellenőrzi a képsorok grafikáját, amelyeket egy program használ