對於海洋生物學家團隊來說，評估數千平方公尺珊瑚礁的健康狀況可能是一項艱鉅的任務，但 數字 蘭卡斯特大學的潛水員 TIM LAMONT 和 RINDAH TALITHA VIDA 以及印尼 IPB 大學的 TRIES BLANDINE RAZAK 表示，革命正在改變這一現狀
我們經常必須監控一些最重要的 地球上生物多樣性豐富的生態系統，並且由於與水肺潛水相關的安全規定，有嚴格的時間限制。
即使是小範圍的珊瑚礁的精確測量和分類也可能需要在水下花費數小時。面對迫在眉睫的危機，世界各地有數百萬個珊瑚礁需要監測 對他們的存在構成威脅，速度至關重要。
但是現在， 數字 由於低成本相機和計算技術的最新進展，珊瑚礁監測革命可能正在進行。我們的 新的研究 展示如何建立 3D 電腦 整個珊瑚礁的模型—有時被稱為 數字 twins－可以幫助我們比以往更快、更準確、更詳細地監測這些寶貴的生態系統。
我們在印尼中部的 17 個研究地點進行了工作——有些珊瑚礁退化了，有些則是健康或恢復了。我們在每個地點 1,000 平方米的矩形區域遵循相同的協議，使用稱為「攝影測量」的技術來創建每個珊瑚礁棲息地的 3D 模型。
我們中的一名潛水員在珊瑚上方 2m 的高度以“割草機”的方式在珊瑚礁的每一平方米上來回遊動，同時攜帶兩台水下相機，每秒鐘拍攝海底兩次照片。在短短半小時內，我們就拍攝了 10,000 張覆蓋整個區域的高解析度重疊照片。
高效能電腦
後來我們啟動了一個高性能的 電腦，並在水下科技公司專家的協助下 特里托尼亞科學公司，我們將這些影像處理為 3 個站點中每個站點的精確 17D 表示。由此產生的模型在速度、成本和持續再現準確測量的能力方面超越了傳統的監測方法。
我們的研究論文應用這種技術來評估世界上最大的珊瑚恢復計畫的成功。火星珊瑚礁 修復工程 位於印度尼西亞南蘇拉威西島斯佩蒙德群島的邦托蘇阿島。
我們的研究結果表明，如果管理得當，珊瑚恢復工作可以恢復許多元素，包括大面積珊瑚礁結構的複雜性。
透過比較 3D 模型，我們可以看到珊瑚礁的表面結構看起來有多複雜，並在不同的尺度上測量其細節——這些方面對於潛水員來說在水下精確測量來說太棘手了。
在更早的時候 2024研究，我們的團隊應用攝影測量來測量單一珊瑚群水平的珊瑚生長率。透過捕捉一年生長前後的詳細 3D 模型， 我們透露 恢復的珊瑚礁可以達到與健康的自然生態系統相當的成長率。
這項發現特別重要，因為它凸顯了恢復後的珊瑚礁恢復和功能與未受影響的珊瑚礁環境類似的潛力。
超越珊瑚礁
攝影測量正成為各領域廣泛採用的工具， 在陸地和海洋。除了珊瑚礁之外，它還用於利用無人機監測森林、開發詳細的建築和城市規劃模型以及監測土壤侵蝕和景觀變化。
在海洋環境中，攝影測量是監測和測量的強大工具 環境變化 例如珊瑚覆蓋的變化、物種多樣性的變化和珊瑚礁結構的改變。它也被用來開發測量珊瑚礁粗糙度（珊瑚礁表面的凹凸程度或紋理）的經濟有效的方法。
粗糙度越大，通常表示棲息地越複雜，可以支持更廣泛的海洋生物，並反映出更健康的珊瑚礁系統。
此外，它還測量珊瑚礁內不同形狀和結構的複雜性。這些方法提供了重要的基線，可以幫助像我們這樣的科學家追蹤隨時間的變化並設計有效的保護策略。
儘管這種方法比傳統的實地考察更便宜、更快捷，但仍有重大的財務障礙。
成本和培訓
必要的設備和軟體可以從幾千美元到數萬美元不等，具體取決於所使用的特定設備和軟體，並且掌握這些技術需要時間。這些方法可能還需要一段時間才能成為大多數野外生物學家的標準。
除了珊瑚礁監測之外，攝影測量也越來越多地用於 虛擬現實 擴增實境開發，能夠為教育、娛樂和研究創造身臨其境、栩栩如生的環境。
例如，美國國家海洋暨大氣總署 珊瑚礁虛擬實境 提供了一種透過虛擬實境探索珊瑚礁的引人入勝的方式。
未來，攝影測量可以透過提供更快、更準確的基線和珊瑚白化和生物多樣性變化等生態系統變化的評估，徹底改變環境監測。
機器學習和雲端運算的進步預計將進一步自動化和增強攝影測量，提高其可訪問性和可擴展性，並確立其作為保護科學重要工具的作用。
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也在 Divernet 上： 珊瑚需要什麼才能生存？, 世界上的珊瑚礁比我們想像的還要大…, 偏遠的太平洋珊瑚礁顯示出一定的應對海洋變暖的能力, 珊瑚崩潰：我們的珊瑚礁能被拯救嗎？
