Vesilintujen poikuelaskenta : piste- ja dronelaskennan menetelmävertailu

Vesilintujen poikuelaskentaa on organisoidusti toteutettu Suomessa vuodesta 1989 saakka. Jatkuva poikuetuoton seuranta on tärkeä osa vesilintukantojen seurantaa, joka taas on tärkeä muuttuja vesilinnuille tärkeiden elinympäristöjen muutosten tarkkailussa. Vesilintupoikueiden laskentamenetelmäksi vakiintunut pistelaskenta ei kuitenkaan ole aukoton tapa seurata poikuetuottoa, sillä osa poikueista jää laskennan ulkopuolelle. Myös tiheä rantakasvillisuus estää muuten otollisten vesialueiden laskennan. Pistelaskennan luotettavuudesta ei ole kattavaa tutkimusta. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, soveltuuko dronepohjainen ilmakuvatulkinta vesilintupoikueiden kustannus-tehokkaaksi laskentamenetelmäksi. Tuloksia verrattiin pistelaskennalla saatuihin havaintoihin. Tutkimuksen tarkoitukse-na oli myös saada tietoa pistelaskennan tarkkuudesta, vesilintujen käyttäytymisestä dronen suhteen sekä dronen rajoituksista sekä mahdollisuuksista riistantutkimuksessa. Tutkimus toteutettiin laskemalla 15 vesialuetta kolmena eri ajankohtana sekä lisäksi kaksi kosteikkoa keskimmäisellä laskentakerralla. Laskennat toteutettiin peräjälkeen siten, että ensin kohteella suoritettiin pistelaskenta, jonka jälkeen alue kuvattiin dronella. Dronekuvauksen aikana lintujen käyttäytymistä koskeneet havainnot kirjattiin muistiin. Kerätty yli 4600 kuvan aineisto käytiin kuva kerrallaan läpi ja havaitut vesilinnut, poikueet ja poikasten lukumäärä sekä ikäluokka kirjattiin ylös. Lopuksi pistelaskenta-aineiston tuloksia verrattiin pistelaskenta-aineiston tuloksiin. Lintujen käyttäytymishavainnot jaoteltiin herkkyyksittäin kolmeen luokkaan ja kohdennettiin lajeittain. Havainnot jaoteltiin herk-kyysluokkien sisällä havaintoyksikön statuksen mukaan kolmeen luokkaan ja tarkennettiin reaktiovastein. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että dronepohjainen ilmakuvatulkinta ei sovellu vesilintujen kustannustehokkaaksi poikuelaskentamenetelmäksi. Kameraoptiikan suorituskyky ei ole riittävä tuottamaan tarpeeksi laadukasta ilmakuvamate-riaalia luotettavaa lajitunnistusta varten. Havaintojen perusteella lentokorkeutta ei ole mielekästä pudottaa alle 40 metrin dronen häiriövaikutuksen voimistumisen vuoksi. Poikasten ikäluokan määrittäminen kuva-aineistosta ei onnistu yhtä tarkasti, kuin pistelaskentamenetelmällä tapahtuva määritys. Lintujen reaktiot droneen olivat vaihtelevia, mutta kategorioittain pääsääntöisesti johdonmukaisia. Kahlaajat olivat erit-täin herkkiä. Vesilinnut olivat herkkiä tai ei herkkiä. Poikueelliset emot eivät lähteneet pakolennolle, mutta olivat varuil-laan ja hakeutuivat sivuun dronen lentoreitiltä. Poikueettomien vesilintujen ja lokkien suhtautuminen vaihteli kohteittain. Haukat olivat herkkiä vain oletetun pesimäreviirin läheisyydessä. Optista suorituskykyä parantamalla dronen käyttömahdollisuudet laajenevat, kun haluttu kuvatarkkuus saavutetaan tavoi-telentokorkeudessa. Drone- ja etenkin akkuteknologian kehittyessä dronen lentoaikaa on mahdollista lisätä, jolloin kuvattavan alueen laajuutta on mahdollista kasvattaa. Poikuelaskenta olisi ehkä jo nykyteknologialla mahdollista toteut-taa riittävällä tarkkuudella, mutta huipputeknologian käyttö ei ole enää kustannustehokasta. Tutkimus antoi käyttökelpoista tietoa ja hyödyllisiä havaintoja riistan dronetutkimuksen pohjaksi

Computational Heat Transfer and Fluid Mechanics

With the advances in high-speed computer technology, complex heat transfer and fluid flow problems can be solved computationally with high accuracy. Computational modeling techniques have found a wide range of applications in diverse fields of mechanical, aerospace, energy, environmental engineering, as well as numerous industrial systems. Computational modeling has also been used extensively for performance optimization of a variety of engineering designs. The purpose of this book is to present recent advances, as well as up-to-date progress in all areas of innovative computational heat transfer and fluid mechanics, including both fundamental and practical applications. The scope of the present book includes single and multiphase flows, laminar and turbulent flows, heat and mass transfer, energy storage, heat exchangers, respiratory flows and heat transfer, biomedical applications, porous media, and optimization. In addition, this book provides guidelines for engineers and researchers in computational modeling and simulations in fluid mechanics and heat transfer

Super-resolution enhancement of UAV images based on fractional calculus and POCS

A super-resolution enhancement algorithm was proposed based on the combination of fractional calculus and Projection onto Convex Sets (POCS) for unmanned aerial vehicles (UAVs) images. The representative problems of UAV images including motion blur, fisheye effect distortion, overexposed, and so on can be improved by the proposed algorithm. The fractional calculus operator is used to enhance the high-resolution and low-resolution reference frames for POCS. The affine transformation parameters between low-resolution images and reference frame are calculated by Scale Invariant Feature Transform (SIFT) for matching. The point spread function of POCS is simulated by a fractional integral filter instead of Gaussian filter for more clarity of texture and detail. The objective indices and subjective effect are compared between the proposed and other methods. The experimental results indicate that the proposed method outperforms other algorithms in most cases, especially in the structure and detail clarity of the reconstructed images