Coral Reef Remote Sensing: A Guide for Mapping, Monitoring and Management

سنجش از دور به عنوان فناوری تعیین کننده توانایی ما برای نظارت بر صخره‌های مرجانی و همچنین خواص بیوفیزیکی و فرآیندهای مرتبط با آن‌ها در مقیاس منطقه‌ای تا جهانی است. با وجود شواهد فراوان مبنی بر اینکه بسیاری از صخره‌های زمین در حال زوال هستند، نیاز ما به ارزیابی‌های تکرارپذیر در مقیاس بزرگ از صخره‌ها هرگز آنقدر زیاد نبوده است. خوشبختانه، در دو دهه گذشته، توانایی سنجش از دور برای نقشه برداری و نظارت بر اکوسیستم صخره های مرجانی، ستون آبی روی آن و محیط اطراف آن به سرعت گسترش یافته است.

سنجش از راه دور اکنون ابزاری اساسی برای نقشه برداری، نظارت و مدیریت اکوسیستم های صخره های مرجانی. سنجش از دور ارزیابی های کمی و قابل تکرار از زیستگاه و ویژگی های محیطی را در مناطق وسیع فضایی ارائه می دهد. همانطور که حوزه چند رشته ای سنجش از دور صخره های مرجانی به رشد خود ادامه می دهد، نتایج نشان می دهد که تکنیک ها و قابلیت ها همچنان در حال بهبود هستند. پیشرفت‌های جدید اجازه می‌دهد ارزیابی و نقشه‌برداری صخره‌ها با دقت بالاتر، در مناطق فضایی بیشتر و با فرکانس زمانی بیشتر انجام شود. سطح افزایش یافته اطلاعاتی که سنجش از دور اکنون در دسترس قرار می دهد همچنین به سوالات علمی پیچیده تری پاسخ می دهد.

همانطور که برای این کتاب تعریف شده است، سنجش از دور شامل مجموعه وسیعی از داده های جغرافیایی جمع آوری شده از خشکی، آب، کشتی، سکوهای هوابرد و ماهواره ای این کتاب توسط فناوری سازماندهی شده است، از جمله: سنجش مرئی و مادون قرمز با استفاده از ابزارهای عکاسی، چند طیفی و ابرطیفی. سنجش فعال با استفاده از تشخیص نور و محدوده (LiDAR)؛ سنجش صوتی با استفاده از کشتی، وسیله نقلیه زیر آب خودمختار (AUV) و سکوهای درون آب؛ و ابزارهای حرارتی و راداری.

تأکید و مخاطب
این کتاب نقش های متعددی را ایفا می کند. این یک نمای کلی از آخرین فن آوری های فعلی برای نقشه برداری صخره ها ارائه می دهد، اطلاعات فنی دقیقی را برای متخصصان سنجش از راه دور صخره های مرجانی ارائه می دهد، بینشی را در مورد سؤالات علمی که می توان با استفاده از این فناوری حل کرد، ارائه می دهد، و همچنین شامل پایه ای برای کسانی که تازه به سنجش از راه دور صخره‌ها می‌پردازند. بخش‌های جداگانه کتاب شامل مروری مقدماتی از چهار نوع اصلی داده سنجش از دور است که برای مطالعه صخره‌های مرجانی مورد استفاده قرار می‌گیرد، و به دنبال آن نمونه‌های خاصی که کاربردهای عملی فناوری‌های مختلف مورد بحث را نشان می‌دهند. دستورالعمل‌هایی برای انتخاب مناسب‌ترین حسگر برای کاربردهای خاص ارائه شده است، از جمله مروری بر نحوه استفاده از داده‌های سنجش از راه دور به عنوان ابزاری مؤثر در علم و مدیریت. متن با نمونه‌هایی از هر فناوری حسگری که برای طیف وسیعی از سؤالات علمی، نظارتی و مدیریتی در صخره‌ها در سراسر جهان به کار می‌رود، به‌طور غنی نشان داده شده است. به این ترتیب، این کتاب به طور گسترده برای مخاطبان عام، و همچنین دانشجویان، مدیران، متخصصان سنجش از دور و هر کسی که با اکوسیستم های صخره های مرجانی کار می کند، قابل دسترسی است.

Remote sensing stands as the defining technology in our ability to monitor coral reefs, as well as their biophysical properties and associated processes, at regional to global scales. With overwhelming evidence that much of Earth’s reefs are in decline, our need for large-scale, repeatable assessments of reefs has never been so great. Fortunately, the last two decades have seen a rapid expansion in the ability for remote sensing to map and monitor the coral reef ecosystem, its overlying water column, and surrounding environment.

Remote sensing is now a fundamental tool for the mapping, monitoring and management of coral reef ecosystems. Remote sensing offers repeatable, quantitative assessments of habitat and environmental characteristics over spatially extensive areas. As the multi-disciplinary field of coral reef remote sensing continues to mature, results demonstrate that the techniques and capabilities continue to improve. New developments allow reef assessments and mapping to be performed with higher accuracy, across greater spatial areas, and with greater temporal frequency. The increased level of information that remote sensing now makes available also allows more complex scientific questions to be addressed.

As defined for this book, remote sensing includes the vast array of geospatial data collected from land, water, ship, airborne and satellite platforms. The book is organized by technology, including: visible and infrared sensing using photographic, multispectral and hyperspectral instruments; active sensing using light detection and ranging (LiDAR); acoustic sensing using ship, autonomous underwater vehicle (AUV) and in-water platforms; and thermal and radar instruments.

Emphasis and Audience
This book serves multiple roles. It offers an overview of the current state-of-the-art technologies for reef mapping, provides detailed technical information for coral reef remote sensing specialists, imparts insight on the scientific questions that can be tackled using this technology, and also includes a foundation for those new to reef remote sensing. The individual sections of the book include introductory overviews of four main types of remotely sensed data used to study coral reefs, followed by specific examples demonstrating practical applications of the different technologies being discussed. Guidelines for selecting the most appropriate sensor for particular applications are provided, including an overview of how to utilize remote sensing data as an effective tool in science and management. The text is richly illustrated with examples of each sensing technology applied to a range of scientific, monitoring and management questions in reefs around the world. As such, the book is broadly accessible to a general audience, as well as students, managers, remote sensing specialists and anyone else working with coral reef ecosystems.