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.

associates

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

A gyakorlatban az operátor azonosítja az iskolákat, és kiszámítja a grafikonokat egy képsorban, majd egy program futtatására kerül, amely kiszámolja a statisztikákat, és létrehoz egy szöveges fájlt, amelyet importálni lehet egy táblázathoz. A szöveges fájlok: képfájl, és tartalmazzon információkat az egyes iskolákról: koordináták, terület, kerület, "kerekségi index" (egy iskola kerületének együtthatója a hasonló területű kerek iskola kerületéhez viszonyítva).

A napi becsült terület alapja az összes kapelink bank teljes területe, amelyet egy transzekt mentén észleltek egy nap alatt. Az éves index az egyes transzektek maximális becslésének összege. Ez a módszer azt feltételezi, hogy az egyes iskolákban a halak sűrűsége térben és időben egyenlő. Feltételezzük továbbá, hogy a halászterületek az ívás csúcspontja alatt elérik a maximális összterületet, és minden, ez idő előtt vagy után megfigyelt iskola magától értetődő.

Az alábbiakban a tanulmányhoz kapcsolódó egyéb ábrák és táblázat találhatók. Ha a dokumentum többi részének fordítását szeretné megkapni, kérjük lépjen kapcsolatba .

3. ábra. A kapelán csapdák arányának és a sekély területek közötti összefüggés az 1982 és 1993 közötti légi felmérések alapján, 1991 kivételével.

4. ábra. Az összes megfigyelt sekélyterület éves becslése, egy ívást () és kettőt () szimulálva.

5. ábra. A sekély terület () viszonya a Trinity Bay transzekt mentén és az ívás ()
a Bellevue strandon, a Trinity-öbölben (nem nyilvános adatok, Nakashima és Winters).

6. ábra. A sekély terület összesített területe 1994. július 9-én (), július 13-án (), július 15-én (), július 17-én () és július 19-én () a Trinity-öbölnél.

Asztal 1. Az újfoundlandi Trinity-öbölben található kapelániskolák száma és területe, amelyet 1994. júliusi légi missziókból szereztek be.

Dátum Iskolák száma összesen A sekély teljes területe (m2) A legnagyobb iskolák száma, amelyek a teljes terület 75% -át adják
9. 39 65,180 13.
13. 79 522,965 6.
tizenöt 77 539,210 6.
17. 66 377,255 17.
19. 57 296,030 3

Névtelen. 1996. Kapelán SA2 + Div. 3KL-ben. DFO Atl. Hal. Res. Doc. 96/90, 269 pp.

Borstad, G.A., D.A. Hill, R.C. Kerr és B. Nakashima. 1992. A heringiskolák közvetlen digitális távérzékelése. Int. J. Távérzékelés 13: 2191-2198.

Carscadden, J. és B.S. Nakashima. 1997. A kapelán bősége és elterjedésének, biológiájának és viselkedésének változásai az 1990-es évek hűvösebb vizeire reagálva. In: Takarmányhalak a tengeri ökoszisztémákban. Alaska Sea Grant Főiskolai Program, University of Alaska Fairbanks, AK-SG-97-01 (ez a kötet).

Carscadden, J., B. Nakashima és D.S. Molnár. 1994. A kapelán bőségének alakulása (Mallotus villosus) az akusztikából, a légi felmérésekből és a fogási arányokból a NAFO 3L körzetében, 1982-89. Northw. Atl. Hal. Sci. 17: 45-57.

Funk, F.C., G.A. Borstad és S.A. Akenhead. 1995. A képalkotó spektrométer érzékeli és megméri a csendes-óceáni heringiskolák felületét a Bering-tengeren. In: Proceedings of the Third Conference on Remote Sensing of Marine and Coastal Environments, Seattle, 1995. szeptember 18-20. . 833-844.

Hara, I. 1985. Japán szardínia iskolák alakja és mérete a Hokkaido délkeleti részén fekvő vizeken akusztikai és légi felmérések alapján. Bika. Jpn. Soc. Sci. Fish. 51, 41-46.

Lo, N.C.H., l.D. Jacobson és J.L. Squires. 1992. Relatív bőségindexek a halfoltos adatokból delta-lognormális modellek alapján. Kutya. J. Fish. Aquat. Sci. 49: 2515-2526.

Nakashima, B.S. 1985. Légi felmérések megtervezése és alkalmazása a kapelin parti elterjedésének és relatív bőségének becslésére. NAFO SCR 85/84. Dokumentum, Ser. Sz. N1058, 11 pp.

Nakashima, B.S. 1996. Az 1990-es évek okeanográfiai viszonyainak és a kapelán ívási viselkedésének, növekedésének és korai élettörténetének változásai közötti kapcsolat (Mallotus villosus). NAFO Sci. Coun. Stud. 24: 55-68.

Nakashima, B.S. és G.A. Borstad. 1993. Pelagikus halak felismerése és mérése távérzékelési technikákkal. ICES C.M. 1993/B: 7, 18 pp.

Nakashima, B.S., G.A. Borstad, D.A. Hill és R.C. Kerr. 1989. A haliskolák távérzékelése: A digitális képalkotó spektrométer korai eredményei. In: IGARSS '89, 12. kanadai szimpózium a távérzékelésről, Vancouver, BC, 1989. július 10-14., Pp. 2044-2047.

Templeman, W. 1948. A kapelán (Mallotus villosus 0. F Muller) újfundlandi vizeken. Bika. Új-Fundland kormányzó Lab. 17, 151 pp.

Winters, CH. És J.E. Carscadden. 1978. A kapelánökológia áttekintése és a többlethozam becslése a ragadozó dinamikából. ICNAF Res. Bull. 13: 21-30.