Georeferenced digital photography for an objective and reproducible quantification of staging sea birds

Ein Ausbau der Windenergienutzung auf See könnte zu einem deutlichen Verlust an störungsfreien Überwinterungs- und Rastgebieten für Seevögel führen. Um die Auswirkungen von Windparks vor, während und nach ihrem Bau einschätzen zu können, werden im derzeitigen Standarduntersuchungskonzept des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) neben schiffs- auch flugzeugbasierte Vogelzählungen empfohlen. Diese visuellen Transektzählungen haben jedoch methodische Nachteile. Aus der zur Arterkennung erforderlichen Flughöhe (78 m) und mit entsprechender Fluggeschwindigkeit können bei hohem Vogelaufkommen lediglich grobe Bestandskategorien geschätzt werden. Darüber hinaus üben Flugzeuge in dieser Höhe eine Scheuchwirkung auf Rastvögel aus, wodurch die Erfassbarkeit einiger Arten (v. a. Trauerenten) zusätzlich erschwert und die zu untersuchende Störwirkung von Windparks überlagert wird. In der vorliegenden Pilotstudie vergleichen wir eine herkömmliche Flugzeugtransektzählung mit einer kurz zuvor durchgeführten fotografischen Seevogelerfassung über der Wismarbucht in der deutschen Ostsee. Die fotografische Kartierung erfolgte mit einer hoch auflösenden Digitalkamera (39 Megapixel) aus 200 m Höhe. Entlang definierter Transekte wurden in regelmäßigen Abständen 415 entzerrte, maßstabsgetreue Digitalfotos (Orthofotos) aufgenommen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass bei der herkömmlichen Flugzeugtransektzählung die Bestände von Meeresenten (Eider-, Eis-, Trauerenten) deutlich unterschätzt wurden. Die Abweichung gegenüber der fotografischen Methode variierte deutlich zwischen den Arten. Während des visuellen Zählflugs wurden ohne Korrekturfaktoren 85 % (Eiderente), 41 % (Eisente) und lediglich 2 % (Trauerente) der fotografisch nachgewiesenen Individuen erfasst. Die Ursachen für diese quantitativen Unterschiede werden diskutiert.An expansion of offshore wind energy production could lead to a significant loss of wintering and staging habitats for seabirds. To assess the impact of wind farms before, during and after their construction, the standard investigation concept of the Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH) currently recommends ship- and aircraft-based bird surveys. Observationbased aerial surveys, however, have methodological disadvantages: Low flight elevation (78 m), necessary for species recognition, and high flight speed in combination with large numbers of birds allow only rough population estimates. In addition, aircrafts flying at this elevation disturb resting birds, further obstructing their quantification. In this pilot study, we compared visually estimated seabird numbers collected during an aerial transect survey with numbers derived from digital aerial photographs of the same transects. The photographic survey was carried out shortly before the visual survey at a height of 200 m above sea level using a high-resolution digital camera (39 Mega pixels). 415 vertical photos corrected for geometry and scale were taken at regular intervals along defined transects. The results of this study suggest that the observational survey significantly underestimated the number of sea ducks. The difference between visual and photographic methods varied considerably among species: 85% (Common Eider, Somateria mollissima), 41% (Long-tailed Duck, Clangula hyemalis) and only 2% (Common Scoter, Melanitta nigra) of the photographically documented individuals were observed. The reasons for these quantitative differences are discussed

Fotografie – Bildungsmedium und Forschungsperspektive

Mit Blick auf das «multiliteracies»-Konzept wird das Potenzial des Bildungsmediums Fotografie in der Entschleunigung und Intensivierung der Wahrnehmung gesehen. Rezeptive Arbeit mit Fotos und vor allem das aktive Fotografieren eröffnet Grundformen einer fotodidaktischen Arbeit nicht nur im Projekt-, sondern gerade im Fachunterricht. Im letzten Teil des Beitrags werden unterschiedliche Interpretationskontexte für Fotos identifiziert, deren Kenntnis einen mehrperspektivischen Blick auf Kinder- und Jugendfotos eröffnen und zur Entwicklungsaufgabe pädagogischer Professionalität werden könnten

In situ detection of krill and salps using a video camera system in the Southern Ocean and its further development

The polar expedition PS112 of the research vessel “FS Polarstern” took place from March to May 2018 to study the impact of climate change on the Antarctic ecosystem. Due to the temperature rise in the Antarctic, possible e�ects on the two organism Antarctic krill and salps were investigated. The expedition made a combined e�ort with a CTD rosette water sampler and a video camera system supporting the ecological research goals. In the present master thesis, video recordings were evaluated with regards to the observation of krill and salps. By simultaneously performing CTD measurement, parameters water temperature, salinity, chlorophyll fluorescence, oxygen and water depth of each sighting could be assigned in the video. This mapping provided important information and knowledge about the Antarctic krill and salps, which could not be detected through the use of network traps. Since the used camera system was not a live image system, the video footage could only be downloaded and viewed after completing the measurements. Thus, it was possible to obtain information about the organism which was recorded when and where. The combined use of camera and CTD rosette water sampler has a much greater potential for research investigations when using a live camera system. Therefore, in addition to the evaluation of the video material of Expedition PS 112, the conceptual design of a live camera system that can be integrated in a CTD rosette water sampler system was performed. The use of Fiber optic technology for data transmission o�ers, as applied in this concept, the potential for the construction of a Multi-sensor platform for marine research

Übertragungsfunktionen und exakte Bildrestaurierung bei digitalen Luftaufnahmen

Im Folgenden wird ein Verfahren zur pixelscharfen Bildrestaurierung von digitalen Luftbildaufnahmen entwickelt. Das Verfahren basiert auf der Berechnung der Verwaschungsfunktion an Kanten. Die Verwaschungsfunktion für Bildprofile wird als Bandmatrix angesetzt, die nun auch streng invertiert werden kann und damit eine exakte Rekonstruktion der Objektfunktion erlaubt. Aus der inversen Verwaschungsfunktion für Profile wird in der Folge ein zweidimensionales Filter zur Bildrestaurierung ermittelt. Das Verfahren wurde an Bildern der digitalen Luftbildkammern ADS40 und DMC angewendet und auch an mittelformatigen Kammern. Ganz grob lässt sich damit die Bildauflösung um den Faktor 2 steigern. Es setzt voraus, dass hochwertige Anfnahmeobjektive eingesetzt werden, so dass Objekte, die nur durch ein Pixel getrennt sind, im Bild nicht völlig verschmelzen

Fast-forward video visualization

Durch den Einsatz von Überwachungskameras kann sich eine sehr große Menge an Videomaterial ansammeln. Wenn es nötig ist, dieses Material manuell zu betrachten, so kann man durch die Verwendung des Schnellvorlaufs die Betrachtungszeit verkürzen. Bei digitalen Videos können dabei hohe Beschleunigungen durch das Überspringen von Bildern erreicht werden. Diese Sprünge können jedoch zu „Change Blindness“ führen und den Beobachter wichtige Ereignisse verpassen lassen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden deshalb Methoden vorgestellt, die auf verschiedene Weise versuchen, die Informationen der übersprungenen Bilder wieder sichtbar zu machen. Biologisch motiviertes Blending erzeugt eine Bewegungsunschärfe bei den Objekten. Die Differenzen-Methode erzeugt multiple Instanzen der Objekte im Verlauf ihrer Bewegung. Beim Tracking werden die Objekte mit Pfeilen und Schweifen versehen, die Informationen über vergangene und zukünftige Bewegungen der Objekte vermitteln. Da es in Überwachungsvideos häufig Situationen gibt, in denen nichts passiert, kann man durch Adaptive Fast-Forward unterschiedliche Beschleunigungen nach Priorität der Ereignisse verwenden. Drei verschiedene Geschwindigkeitsvisualisierungen werden vorgestellt, die den Wechsel zwischen den Beschleunigungen besser vermitteln sollen. In einer Benutzerstudie werden dann die Methoden für den Schnellvorlauf genauer untersucht. Dabei wird die Objekterkennung und die Verfolgung von Bewegungen geprüft. Die Geschwindigkeitsvisualisierungen werden in einer zusätzlichen Aufgabe hinsichtlich ihrer Effektivität und Beanspruchung miteinander verglichen