Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Современные камеры(включая различные системы GoPro) позволяют проводить обзорную съемку днаодновременно с выполнением других водолазных работ. Такой способ вполне пригоден дляполучения общей информации о распределении фаций и крупных форм бентоса нанебольших (десятки-сотни квадратных метров) участках дна. Количественный учет доннойфауны в кадрах стандартной площади более трудоемок, но позволяет получить достаточнодостоверные количественные характеристики обилия характерных видов в сообществах.Проведение серийной на длительных промежутках времени съемки требует, как правило,установки на дне дополнительного оборудования (например, штатива, задающего уголсъемки и размер кадра).Опускаемые рамы (Drop frames)Система из камеры в герметичном подводном боксе может вместе с внешнимосвещением быть прикреплена на опускаемую под воду раму. Когда рама опускается надно, она двигается вместе с судном.
Камера может неподвижно крепиться к раме, или бытьуправляемой, что позволяет менять угол съемки.91Помимо опускаемых рам, фото- или видеокамера может быть прикреплена кдночерпателям и мультикорерам. Это делается для прицельного пробоотбора, например,при работе на объектах небольшой площади (метановые высачивания, гидротермальныепроявления и т.п.), когда точно локализованный отбор образцов принципиально важен.Специальные погружаемые платформы (буксируемые сани)Погружаемые платформы с фото- и (или) видеоаппаратурой буксируются за судномпо ходу его движения. Камера в этом случае имеет одинаковый угол относительно дна и вполе кадра попадает одинаковая площадь. Таким образом, эти системы могут быть легкооткалиброваны для проведения количественного учета.Буксируемые системы могут состоять из одной видеокамеры, передающей сигнал наповерхность в режиме реального времени или из совмещенных систем, включающих однуили несколько видеокамер, иногда также и фотокамеры.
В этом случае видеокамеры служатдля контроля положения системы под водой и предварительного описания ландшафта;последовательные кадры сделанные с помощью фотокамеры используются дляколичественного анализа. По мере развития цифровой техники, различия в детальностимежду отдельными кадрами, сделанными фотокамерой и стоп-кадрами видеозаписипостепенно стираются, поэтому необходимость в отдельной фотокамере для съемки ввысоком разрешении становиться все менее очевидной.Обязательным элементом подводной системы для количественного анализа бентосаявляется два или три лазерных указателя, лучи которых строго параллельны и находятся наизвестном расстоянии в центральной части кадра.При использовании камеры необходимо участие как минимум двух человек –оператора,контролирующегоположениекамерынадгрунтоминаблюдателя,фиксирующего в журнале спуска положение судна-буксировщика, скорость и направлениедвижения глубину, время записи, а также ведущего с наибольшей возможнойподробностью запись наблюдений: характер дна, уклон, тип грунта, особенности мезо- имикрорельефа, присутствие узнаваемых видов животных и растений.После спуска запись привязывается к карте, определяется длина пройденного путии, если возможно, границы пересекаемых контуров ландшафтов.Далее запись может подвергаться покадровому анализу (за одну пробу принимаетсякаждый кадр) или делиться на фрагменты заданной длины (5, 10 или 20 метров).
Тогда длякаждого фрагмента определяется средняя площадь кадра и общая площадь фрагмента.Буксируемая видеокамера позволяет выполнять более длинные трансекты, неограниченныеповременисъемки,аглубинаограничиваетсятехническимихарактеристиками бокса. Недостаток метода – съемка производится «вслепую»:92невозможно предсказать появление в кадре интересного объекта и, как правило,невозможно вернуться к нему для более детального осмотра.Телеуправляемые необитаемые подводные аппараты (ТНПА, Remote operatedvehicles - ROV)Дистанционно управляемые камеры лишены этого недостатка. Они позволяютпроходить трансекты разной длины и конфигурации и менять режимы съемок от макро- допанорамной. Ограничения по глубине и протяженности трансект определяютсятехническими характеристиками аппаратов. В последние годы именно этот тип аппаратоввсе шире применяется в гидробиологических исследованиях на самых разных глубинах.Дистанционно управляемые подводные аппараты позволяют проводить съемку иосуществлять отбор проб (при наличии манипуляторов).
Такие аппараты могут бытьоснащены цветными или черно-белыми фото- и (или) видеокамерами, часто свозможностью смены угла съемки. На данный момент существует более 200 различныхкоммерчески доступных моделей дистанционно управляемых подводных аппаратов; ототносительно простых и дешевых с невысоким уровнем энергопотребления и рабочейглубиной до 500 м. до больших аппаратов с рабочей глубиной до 6 тысяч метров.Достаточно крупные аппараты могут нести несколько камер с различным углом обзора идополнительные CTD-датчики или физико-химические сенсоры.Портативные аппараты могут быть использованы с небольших судов и дажемоторных лодок.
Их применение позволяет связать данныебиологического игеологического пробоотбора с типом фаций, визуально оценить степень гетерогенностифаций, характер мезо- и микрорельефа, а также, изучить распределение крупных форммакробентоса, не улавливаемых дночерпателем.Получаемые результаты зависят от типа аппарата, характеристик камеры и наличиядополнительных устройств, в том числе – устройств для масштабирования кадра. Такиеаппараты позволяют вести полноценный количественный учет донных обитателей. Но ипростейшие системы, предназначенные для только для визуального осмотра дна исооружений, могут быть использованы в биологических исследованиях. Использованиенебольших аппаратов на малых глубинах имеет ряд особенностей.Станции должны выполняться с постановкой на якорь и определением положениясудна (начальной точки трансекты) с помощью системы спутниковой навигации. Длинапройденной трансекты невелика, она определяется мощностью моторов аппарата и длинойкабеля.Оптимальный метод работы на слаборасчлененном илистом дне: аппарат, имеющийнебольшую отрицательную плавучесть, опускается под бортом судна в начальную точку93трансекты до касания дна и, затем, движется постоянным курсом на расстояние 50-70 м.Оптимальное направление движения – против или под углом к течению, так, чтобы муть отсалазок и винтов, оставалась за кормой и не попадала в кадр.
Изменение угла наклонакамеры во время движения или остановок позволяет переходить от макромасштабнойсъемки к панорамной и обратно. В некоторых случаях (особенно для камер с невысокимразрешением) оказалось неравномерное движение камеры: периодические остановкипозволяют получать скрин-шоты более высокого качества, чем во время движения.
Припоявлении отдельных интересных объектов (отдельные организмы макробентоса, резкоеизменение характера грунта и т.п.) оператор мог изменить направление движения ипроизвести более подробный осмотр и съемку. При работе на каменисто-валунныхроссыпях, где велик риск зацепить кабель между камнями, оптимальным является«скачкообразное» перемещение аппарата – движение в толще воды с периодическимпогружением на дно и макромасштабной съемкой животного населения отдельных валунови скал.Небольшие размеры и простота управления позволяют использовать аппараты этогокласса биологам, обладающим минимальной технической подготовкой. Оператор-биолог втакой ситуации мог сам выбирать направление и скорость движения и менять условиясъемки в зависимости от собственных задач, самостоятельно выбирая объекты и масштабсъемки. Небольшие размеры аппарата позволяют, при необходимости, приблизитьобъектив камеры на расстояние до нескольких сантиметров от объекта и производитьмакросъемку.
Использование аппарата в режиме панорамной съемки определялисьпрозрачностью воды – в условиях Белого моря максимальная дальность видимостисоставляет обычно 3- 5 м.Работы с аппаратами портативного класса позволяют решать задачу визуальногоописания донных ландшафтов на станциях; выявление мелкомасштабной гетерогенности враспределении донных животных на поверхности мягких грунтов (куртины строящихтрубки полихет, агрегации офиур, скопления отмерших водорослей) или скал (гидроиды,мшанки); выявление мест обитания крупных форм макробентоса (крупные звезды, мягкиекораллы, актинии) (рис.
2).94Задача количественного учета бентоса не может быть решена без масштабнойлинейки в кадре и при невозможности определять точно пройденный путь.Рисунок 2. Стоп-кадры из видеозаписи с ГНОМа на глубине 37м (Белое море).Автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА, Autonomous underwatervehicles – AUV)Автоматически управляемые аппараты могут осуществлять ландшафтную съемку позаранее запрограммированной траектории. На данный момент существует относительнонебольшое количество коммерчески доступных моделей AUV. Эти аппараты способнынести относительно небольшое количество набортной научной аппаратуры, обычно CTDдатчики и сейсмоакустическое оборудование. Преимуществом применения AUVзаключается в экономии времени, так как основное судно во время работы подводногоаппарата может выполнять другие работы.Методы подводной фото- и видеосъемкиВ практическом применении буксируемых или самодвижущихся видеокамер наглубинах шельфа возникает, как не парадоксально, больше сложностей, чем приглубоководной видеосъемке.
Помимо заметно большей, как правило, мутности воды,ограничивающеймаксимальныйразмеринтерпретируемогокадра,видеосъемкузатрудняют сильные течения, большие перепады глубин (относительно глубины места), атакже необходимость использования на малых глубинах небольших судов или лодок. Этонакладывает дополнительные требования на оборудование, включая неразрешимоепротиворечие между тяжелой и остойчивой при буксировке платформой камеры, инеобходимостью оперировать камерой с небольшого судна вручную.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
