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摄影测量珊瑚

铅图像由湿润的礼貌。

科学家们正在组装拼凑的照片(一种名为摄影测量)的拼凑,以研究珊瑚礁生物学 - 而结果的3D模型是艺术品。

Sandra Brooke研究珊瑚礁在最后一个地方,你希望找到它们 - 水面下方500米,条件对人类探险者来说太挑战了。所以,即使在今天,这些珊瑚仍然是一个谜。

去年,佛罗里达州立大学的Brooke Oceanoographer,登上了一艘研究船只,并前往海上,在珊瑚殖民地120公里的珊瑚殖民地的海底上放置两艘自主“底栖着陆器”,距离佛罗里达州西海岸120公里。观察平台的组装是数据记录仪器的组合,而这一秋季将返回同样的位置,以恢复Benthic Landers并捕捉数百张深海珊瑚照片。通过这种数据,她希望了解有关使这些神秘珊瑚茁壮成长的原因的更多信息。

摄影测量珊瑚

Brooke搜索深海珊瑚,带有从研究船只部署的远程水下车辆。信用:Broke等 - 2019 Noaa Oer / Oceaneering Inc.

深海珊瑚和浅水珊瑚分享了一个重要的共性 - 它们是生物热点和家居的多样性。但它们是非常不同的。浅水珊瑚礁茁壮成长,藻类使用阳光呈现。但在深海中,沥青黑色的水意味着珊瑚必须以其他方式找到食物,依靠收集浮游动物等有机材料,微小的漂流动物。

即使是它们的结构也不同。与形成固体地质结构的浅水珊瑚菌落不同,深海珊瑚膨胀在珊瑚脱枪的Lattice作品中 - 像树干和树枝一样的图案。外部分支阻断了内部分支的生长,该分支模具和塌陷成沉积物,被新一代珊瑚代替。这种生长循环,坍塌,增长,崩溃的持续持续,将土墩建造成巨大的珊瑚礁 - 高达100米高,几英里宽。

“在我们理解它为我们做些什么之前,让我们不要摧毁(深海珊瑚)。”

桑德拉布鲁克海洋学家

布鲁克尤其兴趣了解珊瑚的健康以及物理和化学性质,如食物或温度的影响。但要这样做,她需要准确测量它们的增长率,目前的数据有限。

现在,科学家们衡量珊瑚增长,就像他们测量树的增长一样,珊瑚的横断面揭示了可以计入的生长戒指以确定年龄。但这种技术只考虑了珊瑚的行李箱。它并没有给研究人员一个殖民地的身高或分支程度的想法。因此,布鲁克正在测试摄影测量的有效性,作为测量珊瑚生长的手段。

摄影测量是一种使用照片来创建3D模型的技术。通过将珊瑚的图片上传到摄影测量软件程序,Brooke和Abigail Engleman,她的团队成员可以将珊瑚礁的3D模型缝合在一起,具有醒目的准确性。

然后,该团队比较了3D模型和实际珊瑚标本之间的珊瑚增长测量,它们从深海收集。这种比较有助于他们确定这是否是一种准确的方法来衡量和研究深海珊瑚。

Brooke的Hope是,在未来,通过相机技术的进步,她可以通过部署配备摄像机的自主水下无人机来以非侵入性方式捕获珊瑚的照片。

“那么,如果这项技术有效,并且准确到准确,那么我们可以将这一点应用于整数不同的东西,而不仅仅是在深海,”布鲁克说。

她的工作是潮湿的深海,一个由海洋生物学家Erika Woolsey领导的项目,使用摄影测量来创建精确的生活珊瑚渲染。她的团队编译了浅水礁石潜水员捕获的照片。他们的3D模型可免费获得教育工作者,科学家和艺术家。

“珊瑚构建的三维礁石结构对于为其他海洋动物提供栖息地是至关重要的。虽然研究人员长期以来已知这一点,但普遍使用水下摄影措施相对较新,“伍德斯在电子邮件中说。

她补充说,尽管珊瑚覆盖了占海底的1%,但它们支持25%的全球海洋生物多样性,从蜗牛和螃蟹到钓鱼,鲨鱼和鲸鱼。

Brooke和Woolsey都说珊瑚礁就像海洋的热带雨林,提供了多种经济和环境效益。他们是各种丰富的海洋生活,包括商业上重要的鱼类。他们可以通过作为风暴和洪水的缓冲区来保护海岸。他们是旅游目的地。

但深海礁石的价值不太受欢迎。

“因为我们不知道,让我们采取预防方法,让我们不要在理解它为我们做什么之前摧毁它,”布鲁克说。她补充说,由于珊瑚使用化学物质来保护自己,如果在他们的许多化学化合物中,她不会感到惊讶,因为他们的许多化合物可能是用于医疗用途的重要性。

虽然Brooke继续研究深海珊瑚,但她已经将摄影测量技术应用于测量海绵增长,这也是具有挑战性的,因为它们以不均匀的模式生长。

“这项技术将使我们能够以衡量事物的方式重新思考,”她说。

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