水下数字化软件改变海洋生态学研究 生态学家获得解放(3)

 

　　该设备利用商业上可获得的感应器，并利用3D打印机制成。Kramer和Kanazawa希望可以使水下装备的价格从目前500美元的水平上降低下来，从而尽可能地使其到达每位科学家的手中。“我们需要一支能够进行高质量检测的队伍。”Kramer说。

 

　　计算机辅助版本

 

　　海洋微生物学家Arjun Chennu研发了一种水下成像系统，可以在更大辐射范围内收集更详细的数据。珊瑚生态学家随后可以解释这些图像，这些信息被输入到一个基于开放资源机器学习软件的神经网络算式内，该软件类似于Beijbom研发的软件。该设备的高光谱意味着它可以获得比人眼更多的信息，德国马普学会海洋微生物研究所的Chennu说。这会使其更容易区分在标准图像中看起来相似的珊瑚。“例如，我们将经常使用的‘其他珊瑚’种类划分到更加正常的分类种类中，还包括海绵体、藻类以及海草等。”他说。

 

　　其他人还通过将二维图像与三维模型重合，改造了已经被用于绘制地理图片以及分析滑坡的商业软件。夏威夷大学马诺海洋生物研究所博士生John Burns曾使用过一个叫作Agisoft PhotoScan的系统，该软件专业版为549美元。免费的软件也可以获得，但是精度却不够，Burns说。

 

　　当该模型采用品质更佳的相机时，可以获得1毫米的分辨率，它可让人或计算机用来分辨珊瑚物种以及计算珊瑚礁覆盖数量。但是因为它们是三维的，因此还可以用于跟踪珊瑚褪色以及海洋高温导致珊瑚破坏(一种新的生态信息)时的结构性变化。

 

　　对于Burns来说，这一方法的魅力在于其简便性：数据可以快速收集，而且不需要太多培训。“这种方法可以让你用相机拍摄数十万张单透镜图像，然后你可以将其拼接在一起。”他说。

 

　　标准储存

 

　　精准的技术并不是 答案，纽约野生动物保护协会海洋生态学家Emily Darling说。因此各种研究工作在收集数量越来越多的珊瑚礁数据，收集标准化的数据集并将其储存在可以由整个学界获取的信息库中就变得非常重要。

 

　　例如，为了收集近日全球珊瑚褪色事件的系统化数据，Darling及其同事想到了一种非常简单的技术——Excel电子表格，全球科学家可以用其注册各种关于珊瑚礁状况的数据。其中的价值是，当科学家上岸后，他们可以迅速输入及分析数据，Darling现在已经掌握了来自13个国家超过6.1万珊瑚礁栖息地的统一结果。其中约有58%的珊瑚礁出现褪色现象。