Rekonstrukcija obnove: kako se sprovodi fotogrametrija korala

„Deset sa pet metara ne zvuči mnogo, ali je zapravo velika površina kada plivate napred-nazad, gore-dole i levo-desno“, objašnjava Kejt Kregs. Ali zašto je uopšte plivala po šemi nalik šahovskoj tabli? Jednom rečju, odgovor bi bio „fotogrametrija“, ali ako ste pratili priču o našem partnerstvu sa kompanijom Coral Spawning International i organizacijom Nature Seychelles, znaćete da je stvaran odgovor mnogo zanimljiviji.

Ne dozvolite da vas ime odvrati, jer fotogrametrija je apsolutno fascinantna. Posebno je fascinantna kada se primeni na koralne grebene Sejšela. „To podrazumeva pravljenje velikog broja fotografija, a zatim njihovo spajanje pomoću softvera za obradu slike“, objašnjava dr Džejmi Kregs. „Softver preklapa vaše fotografije, tako da možete da spojite sve dvodimenzionalne fotografije u trodimenzionalni prikaz“.

Samo ovo kratko objašnjenje verovatno vam već govori zašto je ovo izuzetno korisno sredstvo za dr Kregsa i njegove kolege morske biologe. Fotogrametrija im omogućava da svoj podvodni rad prenesu na kopno i detaljno ispitaju, procene i, što je najvažnije, izmere svaki aspekt grebena koje obnavljaju. Tokom vremena mogu jasno i da vide efekat svog rada, koji prevazilazi samu lepotu korala koji rastu. U praksi, međutim, fotogrametrija se sprovodi na kraju procesa i, kako je Kejt rekla, može biti izazovna.

„Odabrali smo šest lokaliteta koje ćemo proučavati u Specijalnom rezervatu ostrva Kuzan. Na tri odabrane lokacije postavili smo komad cerade preko grebena, a zatim pumpali nove larve korala ispod nje kako bismo podstakli naseljavanje u toj oblasti“, objašnjava dr Kregs. Kejt i tim iz organizacije Nature Seychelles su zatim pažljivo izmerili svaku od parcela, koristeći konopac za obeležavanje referentnih linija (granice oblasti za uzorkovanje) i postavili markere razmere kako bi obezbedili referentne tačke za merenje. „Svaki marker ima jedinstveni kodirani obrazac, što softveru za fotogrametriju omogućava da ga kasnije prepozna i precizno odredi razmeru 3D modela“, dodaje dr Kregs. Kada se zaroni radi merenja završe, počinje fotografsko ronjenje.

Svaki deo oblasti mora da se zabeleži fotoaparatom, a to nije tako jednostavno kao što možda zvuči. „Izazov je, jer ne možete da predvidite struje i talase“, objašnjava Kejt. „Pa je zato održavanje stabilne brzine i visine tokom prelaska preko grebena nezgodno. Kada imate korale različitih visina, to znači da morate stalno da prilagođavate dubinu na kojoj se nalazite dok plivate iznad njih sa fotoaparatom“. Preciznost je ovde od ključnog značaja, pa pravi alati čine veliku razliku.

Ona koristi širokougaoni objektiv na fotoaparatu Canon EOS R5 Mark II u vodootpornom kućištu i, kako biste očekivali, slike koje pravi – jedan snimak svake sekunde – izuzetno su oštre, verno reprodukuju boje i precizne su. „Daje nam izvanredne detalje“, dodaje dr Kregs. „I ovo je zaista uzbudljivo“. Ali ne radi se samo o tome da su divni za gledanje. Fini detalji takođe pružaju prepoznatljive karakteristike, čime se povećava tačnost rekonstrukcije. „Prva stvar koju treba da uradite je da ih spojite i napravite nešto što se zove 'oblak proređenih tačaka'“, objašnjava ona. On je nalik grubom nacrtu tačaka, pri čemu svaka predstavlja karakteristiku grebena koja se pojavljuje na više preklapajućih slika, što omogućava softveru da izračuna osnovni oblik prostora. U ovom trenutku ima malo detalja, zato kažemo da je oblak „proređenih“ tačaka.

„Zatim obavljamo filtriranje kako bismo stvorili „oblak gustih tačaka“, u kojem se stvara mnogo više tačaka, često je reč o milionima, i koji dodaje mnogo više informacija. Na kraju, kreiramo „mrežu“, koja povezuje grupe tačaka i daje teksturu površine celokupnom 3D modelu“. Da bismo to postigli, potrebna je veoma zahtevna računarska obrada, ali kada zumiramo, možemo videti izuzetno detaljan prikaz korala. „Možemo da idemo sve do nekoliko milimetara, tako da dobijemo neverovatnu rezoluciju. Kvalitet je izuzetno visok, ivice su jasno definisane i to povećava tačnost naših mernih metoda“.

Ako mislite da je merenje rasta korala jednostavna aktivnost tipa ʽDa, porastao je / Ne, nije porastao’, to je daleko od realnosti. Fotogrametrija je važan alat za praćenje svakog od šest lokaliteta, koji dr Kregsu i morskim biolozima iz organizacije Nature Seychelles pomaže da prate i razumeju šta se dešava – da li se koral uspešno prilagodio novom okruženju, koje su stope preživljavanja, kao i rast, oblik, veličinu i strukturu grebena. Fotogrametrija se koristi zajedno sa drugim merenjima, kao što su merenja kvaliteta vode, temperature i prodora svetlosti, da bi se dobila slika zdravlja grebena tokom vremena.

Fotogrametrija takođe omogućava još jedan važan način za upoređivanje tokom vremenskog perioda. 3D prikazi se mogu ʽspljoštiti’ i pretvoriti u ono što se naziva ʽortomozaik’. Tu kodirani markeri razmere, koje su Kejt i njeni kolege ronioci rasporedili po svakoj parceli, dolaze do izražaja. „Oni omogućuju pravilno poravnanje svih elemenata kako bi se od stotina fotografija kreirala dvodimenzionalna slika“, objašnjava dr Kregs. Izmerene parcele predstavljaju stalni deo grebena, jer omogućavaju timu da snima periodične replike ʽspljoštene mape’. „Zatim možemo da ih preklopimo i direktno izmerimo koliko je parcela korala porasla tokom šest meseci, godinu dana ili više“.

Kejt i tim iz organizacije Nature Seychelles će redovno ponavljati ovu aktivnost, plivajući gore-dole, levo i desno, metodički fotografišući šest parcela korala – od kojih je polovina sa dodatnim larvama, polovina bez. „Tada ćemo moći da zumiramo i vidimo gde su naši mladi korali i započnemo proces merenja“, kaže dr Kregs. „Na kraju, cela poenta je da prikupimo podatke, analiziramo ih i prilagodimo pristup po potrebi. Pokušaj, testiranje, modifikovanje, poboljšanje – to je stalan razvoj“.

Pratite napredak našeg rada sa organizacijom Nature Seychelles i kompanijom Coral Spawning International ovde. I saznajte više o rešenjima za fotogrametriju kompanije Canon.