해양 생물학자 팀에게 수천 제곱미터에 달하는 산호초의 건강 상태를 평가하는 것은 엄청난 일이 될 수 있습니다. 디지털 혁명은 그것을 바꾸고 있다고 Lancaster University의 TIM LAMONT와 RINDAH TALITHA VIDA, 인도네시아 IPB University의 TRIES BLANDINE RAZAK은 말합니다.
우리는 종종 가장 중요한 것 중 일부를 모니터링해야 합니다. 지구의 생물다양성 생태계그리고 스쿠버 다이빙과 관련된 안전 규정으로 인해 엄격한 시간 제한이 있습니다.
작은 산호초 지역조차 정확하게 측정하고 분류하려면 수 시간 동안 물속에 있어야 합니다. 그리고 전 세계적으로 수백만 개의 산호초가 다가오는 위기에 직면하여 모니터링이 필요합니다. 그들의 존재에 대한 위협속도가 중요합니다.
하지만 지금은 디지털 최근 저가 카메라와 컴퓨팅 기술의 발전으로 산호초 모니터링 혁명이 진행 중일 수 있습니다. 새로운 연구 3D를 만드는 방법을 보여줍니다 컴퓨터 전체 암초 모델 - 때때로 ~로 알려짐 디지털 쌍둥이 – 이 귀중한 생태계를 그 어느 때보다 더 빠르고, 더 정확하고, 더 자세하게 모니터링하는 데 도움이 될 수 있습니다.
우리는 인도네시아 중부의 17개 연구 현장에서 일했습니다. 일부 암초는 훼손되었고, 다른 암초는 건강하거나 회복되었습니다. 우리는 각 위치에서 1,000제곱미터 크기의 직사각형 영역에서 동일한 프로토콜을 따랐으며, "사진측량"이라는 기술을 사용하여 각 암초 서식지의 3D 모델을 만들었습니다.
우리 중 한 명은 스쿠버 다이빙을 하고 산호초 위 2m 높이에서 "잔디 깎는 기계" 패턴으로 이 산호초의 모든 평방 미터를 가로질러 앞뒤로 수영하면서 초당 두 번 해저 사진을 찍도록 프로그래밍된 두 대의 수중 카메라를 들고 있었습니다. 단 10,000분 만에 우리는 전체 지역을 포괄하는 고해상도의 겹치는 사진 XNUMX장을 찍었습니다.
고성능 컴퓨터
나중에 우리는 고성능을 부팅했습니다. 컴퓨터그리고 수중 과학 기술 회사인 전문가의 도움으로 트리토니아 사이언티픽, 우리는 이 이미지를 3개 사이트 각각에 대한 정확한 17D 표현으로 처리했습니다. 그 결과 모델은 속도, 비용 및 정확한 측정을 일관되게 재현하는 능력 면에서 기존 모니터링 방법을 능가합니다.
저희 연구 논문은 이 기술을 적용하여 세계 최대의 산호 복원 프로젝트의 성공 여부를 평가합니다. 화성 산호초 복원 프로젝트 인도네시아 남술라웨시 섬의 스페르몬데 군도에 있는 본토수아 섬에 위치해 있습니다.
연구 결과에 따르면, 산호 복원 활동을 잘 관리하면 넓은 지역에 걸쳐 복잡한 산호초 구조를 포함한 많은 요소를 되살릴 수 있습니다.
3D 모델을 비교함으로써 우리는 산호초 표면 구조가 얼마나 복잡한지 확인하고 다양한 규모에서 세부 사항을 측정할 수 있습니다. 이러한 측면은 다이버가 물속에서 정확하게 측정하기에는 너무 까다로울 것입니다.
이전의 2024 연구, 우리 팀은 개별 군집 수준에서 산호 성장률을 측정하기 위해 사진 측량법을 적용했습니다. 3년 동안 성장하기 전과 후의 자세한 XNUMXD 모델을 캡처하여, 우리는 그것을 밝혔다 복원된 암초는 건강한 자연 생태계와 비슷한 성장률을 달성할 수 있습니다.
이번 발견은 복원된 산호초가 손상되지 않은 산호초 환경과 유사하게 회복되고 기능할 수 있는 잠재력을 강조하기 때문에 특히 중요합니다.
산호초 너머로
사진측량법은 다양한 분야에서 널리 채택되는 도구가 되고 있습니다. 육지와 바다에서. 산호초를 넘어, 드론으로 숲을 모니터링하고, 자세한 건축 및 도시 계획 모델을 개발하고, 토양 침식과 지형 변화를 모니터링하는 데 사용됩니다.
해양 환경에서 사진측량법은 모니터링 및 측정을 위한 강력한 도구입니다. 환경 변화 산호 피복의 변화, 종 다양성의 변화, 산호초 구조의 변화와 같은. 또한 산호초의 울퉁불퉁함(산호초 표면의 울퉁불퉁함 또는 질감)을 측정하기 위한 비용 효율적인 방법을 개발하는 데 사용되었습니다.
일반적으로 울퉁불퉁함이 클수록 서식지가 더 복잡하다는 것을 나타내며, 이를 통해 더 다양한 해양 생물이 서식할 수 있고 더 건강한 산호초 시스템을 반영합니다.
또한, 산호초 내의 다양한 모양과 구조의 복잡성을 측정합니다. 이러한 방법은 우리와 같은 과학자들이 시간에 따른 변화를 추적하고 효과적인 보존 전략을 설계하는 데 도움이 되는 중요한 기준선을 제공합니다.
이 방법은 전통적인 현장 조사보다 비용이 저렴하고 빠르지만, 여전히 상당한 재정적 장벽이 있습니다.
비용 및 교육
필요한 장비와 소프트웨어는 사용된 특정 장비와 소프트웨어에 따라 수천 달러에서 수만 달러까지 다양하며, 이러한 기술을 익히는 데는 시간이 걸립니다. 이러한 방법이 대부분의 현장 생물학자에게 표준이 되기까지는 시간이 좀 걸릴 수 있습니다.
산호초 모니터링을 넘어 사진측량법이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 가상 현실 교육, 엔터테인먼트 및 연구를 위한 몰입적이고 실제와 같은 환경을 만드는 것을 가능하게 하는 증강 현실 개발.
예를 들어, 미국 국립해양대기청(NOAA)의 산호초 가상 현실 가상현실을 통해 산호초를 탐험하는 흥미로운 방법을 제공합니다.
미래에는 사진 측량법이 산호 표백이나 생물 다양성 변화와 같은 생태계 변화에 대한 기준선과 평가를 더 빠르고 정확하게 제공함으로써 환경 모니터링에 혁명을 일으킬 수 있습니다.
머신 러닝과 클라우드 컴퓨팅의 발전으로 사진 측량법이 더욱 자동화되고 향상되어 접근성과 확장성이 높아지고 보존 과학의 필수 도구로서의 역할이 확립될 것으로 예상됩니다.
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또한 Divernet에서는: 산호가 살아남으려면 무엇이 필요할까요?, 세계의 산호초는 우리가 생각했던 것보다 더 크다…, 외딴 태평양 산호초는 해양 온난화에 대처할 수 있는 능력을 보여줍니다., 산호초 충돌: 산호초를 구할 수 있을까요?
