Pengiraan cenderung menjadi asas kepada sebarang kajian ekologi. Mengetahui berapa banyak haiwan dan jenis apa yang hidup di habitat tertentu adalah penting untuk memahami hubungan di antara mereka. Pengetahuan itu juga membolehkan saintis mengkuantifikasi bagaimana populasi spesies tertentu berubah mengikut masa dan untuk mengekstrapolasi bagaimana persekitaran dan spesies di dalamnya boleh berubah di masa depan. Ini amat penting untuk menentukan sama ada usaha pengurusan atau pemuliharaan perlu diselaraskan.
Kandungan Terkait
- Mengapa Satelit adalah Rakan Best Biologist
- Spesies Ikan Paus yang Terkesan di Dunia di New Zealand
Menemukan berapa banyak haiwan yang terdapat di tempat tertentu, bagaimanapun, berbeza dalam kesukaran. Untuk makhluk laut, tugas ini menjadi lebih sukar memandangkan lautannya begitu besar dan cukup baik untuk menyembunyikan haiwan dalam kedalamannya. Malah mamalia besar seperti ikan paus, yang menghabiskan sebahagian besar masa mereka di permukaan lautan, membuktikan sukar dikira. Sering kali, jumlahnya terhad kepada seorang yang berdiri di atas tanah atau di atas kapal dengan sepasang teropong, atau terbang di atas kapal terbang kecil, melakukan yang terbaik untuk melihat ikan paus yang sukar difahami.
"Populasi paus selalu sukar untuk dinilai, " kata Peter Fretwell, seorang penyelidik di Antartika British, dalam satu kenyataan. "Cara tradisional mengira mereka adalah setempat, mahal dan kurang ketepatan."
Tetapi bagaimana jika tugas ini sebaliknya boleh diautomatikasikan dan dilakukan di atas kawasan besar lautan sekaligus?
Fretwell dan rakan-rakannya dalam Penyiasatan menyedari bahawa, sekurang-kurangnya untuk ikan paus, imej satelit resolusi yang sangat tinggi mungkin memberikan jalan pintas yang berguna untuk menghitung haiwan tersebut. Walaupun beberapa kajian lepas telah beralih kepada satelit sebagai kemungkinan untuk mengukur ikan paus, usaha tersebut tidak menghasilkan banyak kejayaan, kebanyakannya kerana imej itu tidak begitu halus. Tetapi kemajuan baru-baru ini dalam resolusi dan ketepatan pencitraan, pasukan berfikir, mungkin cukup untuk membuat percubaan pengukuran yang diperbaharui berjaya.
Mereka memutuskan untuk meletakkan idea ini untuk ujian di teluk di luar pantai Peninsula Valdes Argentina, di mana paus kanan selatan berkumpul untuk membiak. Terima kasih kepada pengharaman ikan paus, haiwan yang terancam punah kelihatannya semakin meningkat, tetapi tidak ada yang tahu saiz populasi sebenar ikan paus.
Dalam satu kajian yang diterbitkan hari ini di PLoS One, penyelidik menganalisis imej tunggal yang diambil oleh WorldView2, sebuah satelit yang mampu mengimeikan pada resolusi yang sangat tinggi. Imej WorldView2 yang mereka perolehi meninjau area seluas 40 meter persegi laut dan menyediakan imejan yang menembus lebih jauh ke dalam lajur air daripada satelit lain yang kini digunakan. Imej itu dipecahkan kepada lapan jalur warna dengan resolusi di atas tanah kira-kira dua meter setiap piksel dan band panchromatic dengan resolusi di atas tanah sebanyak 50 sentimeter.
Untuk melihat paus, pasukan pertama meninjau imej secara manual dan kemudian menggunakan perisian pemprosesan imej yang menggunakan algoritma pengakuan ikan paus yang mereka tulis. Kedua-dua perisian dan penyelidik menyempitkan ikan paus potenya dengan bertanya tiga soalan: Adakah saiz dan bentuk yang tepat menjadi ikan paus? Adakah ia di tempat di mana ikan paus dijangka? Adakah benda lain yang terapung atau kekeliruan terhadap imej yang mungkin bermaksud apa yang kelihatan seperti ikan paus sebenarnya hanya buih, batu atau burung?
Daripada imej tersebut, para penyelidik mengidentifikasi dengan tangan apa yang mereka yakin adalah 55 ikan paus, bersama-sama dengan 23 objek lain yang mereka disyaki adalah ikan paus. Mereka juga melihat 13 ikan paus tambahan di bawah permukaan. Mereka mendapati hasil terbaik untuk melihat ikan paus yang tersembunyi di bawah gelombang di kelima kelima satelit, di hujung ungu spektrum cahaya (400 hingga 450 nanometer).
Paus kanan, seperti yang dilihat melalui pelbagai panjang gelombang cahaya yang ditangkap oleh satelit WorldView2. (Foto: Fretwell et al., PLoS One) Komputer berjaya mengenal pasti 89 peratus paus yang diteliti oleh penyelidik dengan tangan dalam imej. Walau bagaimanapun, komputer mempunyai 24 peratus kadar positif palsu, yang bermaksud bahawa ia mengelaskan perkara sebagai paus yang ditentukan para penyelidik bukan ikan paus, seperti bot. Ideanya adalah untuk akhirnya meningkatkan ketepatan algoritma ini, untuk membuat tinjauan ikan paus dengan tugas yang hampir automatik.
Kajian ini merupakan bukti kerja konsep yang memperkenalkan kaedah baru yang berpotensi. Pasukan menunjukkan bahawa mereka masih perlu melakukan kaji selidik di atas tanah untuk melihat sama ada satelit mungkin hilang sebarang paus, atau mungkin berat sebelah ke arah atau terhadap mengesan beberapa paus terhadap orang lain (contohnya, ibu-bapa dengan anak lembu kadang-kadang muncul sebagai satu gumpalan yang mengelirukan dan bukan garis besar paus yang berbeza). Perbandingan di atas tanah yang seolah-olah seperti ikan paus dalam imej satelit untuk apa yang sebenarnya berenang di lautan akan selanjutnya mengesahkan kaedah itu.
"Cabaran seterusnya ialah menentukan kebarangkalian pengesanan dan memahami sama ada bilangan daripada imej boleh digunakan sebagai indeks yang boleh dipercayai untuk saiz populasi, atau kehadiran, " tulis penulis. "Makalah ini menunjukkan bahawa analisis automatik imejan satelit boleh mencapai padanan yang baik dengan jumlah manual, tetapi lebih banyak kerja diperlukan untuk memastikan bahawa jumlah manual ini sepadan dengan bilangan sebenar paus permukaan."
Memiliki beberapa imej satelit yang diambil secara berturut-turut boleh membantu mengenal pasti apa yang benar-benar ikan paus dan apakah batu pegun atau gelombang yang menghilangkan, mereka menambah. Mereka juga menulis bahawa kaedah ini berfungsi dengan baik dalam air yang tenang bebas dari gelombang, yang, pada masa ini, menghadkan kebolehgunaannya. Di samping itu, ia membantu mengetahui di mana di mana ikan paus mungkin, seperti dalam kajian kes yang dibentangkan di dalam kertas.
Sekiranya kaedah ini terbukti berkesan, maka penulis berpendapat bahawa ia boleh digunakan bukan sahaja untuk membantu menganggarkan dan memantau populasi ikan paus yang betul, tetapi juga untuk mengambil kira bilangan ikan paus lain. Oleh kerana imejan satelit yang berkualiti tinggi boleh didapati pada masa akan datang, mengamati ikan paus dari angkasa akan diharapkan menjadi alat yang lebih tepat dan berguna di tali pinggang pemeliharaan, tulis para penyelidik.
