Опыт реализации и способы дальнейшей автоматизации беспилотного учета тихоокеанских лососей в Охотском районе Хабаровского края

Описан опыт беспилотного учета тихоокеанских лососей в реках Охотского района Хабаровского края в 2021–2023 гг. Приведены оценки плотности нерестовых бугров и производителей на контрольных участках и рассмотрены перспективы использования данных показателей в целях информационного обеспечения задач прогнозирования. Проанализирована специфика беспилотного учета тихоокеанских лососей, предложены варианты дальнейшего развития методики. Учитывая, что описанный вариант беспилотного учета подходит лишь для информационного обеспечения задач прогнозирования, даны рекомендации по его модификации в целях применимости для сопровождения путины и инвентаризации нерестилищ. На основе полученного опыта и литературных сведений рассмотрены способы дальнейшей автоматизации беспилотного учета тихоокеанских лососей. Предлагаемые подходы к автоматизации структурированы для ключевых этапов: планирования пространственного покрытия, аэрофотосъемки, фотограмметрической обработки, векторизации, расчета численности. Показаны особенности автоматизации в зависимости от целей учета: информационного обеспечения задач прогнозирования, сопровождения путины или инвентаризации нерестилищ. Автоматизация учета должна основываться на стыкуемости и взаимной сбалансированности применяемых подходов на разных этапах учета.

1. Дуленин А.А., Дуленина П.А., Коцюк Д.В., Свиридов В.В. Опыт и перспективы использования малых беспилотных летательных аппаратов в морских прибрежных биологических исследованиях // Тр. ВНИРО. — 2021. — Т. 185. — С. 134–151. DOI: 10.36038/2307-3497-2021-185-134-151.

2. Запорожец О.М., Запорожец Г.В. Использование фото- и видеофиксации для оценки количества производителей тихоокеанских лососей на нерестилищах и путях их миграций: некоторые методические подходы // Исслед. водн. биол. ресурсов Камчатки и сев.-зап. части Тихого океана. — 2017. — Вып. 47. — С. 77–90. DOI: 10.15853/2072-8212.2017.47.77-90.

3. Запорожец О.М., Запорожец Г.В., Фельдман М.Г. Оценка численности производителей нерки и их распределение по нерестовым стациям в бассейне Начикинского озера (Камчатка) в 2019 г. // Изв. ТИНРО. — 2020. — Т. 200, вып. 3. — С. 618–634. DOI: 10.26428/1606-9919-2020-200-618-634.

4. Свиридов В.В., Золотухин С.Ф. Методы ГИС для инвентаризации нерестилищ тихоокеанских лососей р. Амур // Изв. ТИНРО. — 2020. — Т. 200, вып. 3. — С. 730–746. DOI: 10.26428/1606-9919-2020-200-730-746.

5. Свиридов В.В., Коцюк Д.В., Подорожнюк Е.В. Беспилотный фотограмметрический учет тихоокеанских лососей посредством БПЛА потребительского класса // Изв. ТИНРО. — 2022а. — Т. 202, вып. 2. — С. 429–449. DOI: 10.26428/1606-9919-2022-202-429-449. EDN: CNQHAF.

6. Свиридов В.В., Подорожнюк Е.В., Никитин В.Д., Скорик А.В. Модификации беспилотного учета производителей тихоокеанских лососей в реках Сахалинской области и Хабаровского края // Изв. ТИНРО. — 2022б. — Т. 202, вып. 4. — С. 1015–1031. DOI: 10.26428/1606-9919-2022-202-1015-1031. EDN: JULFRV.

7. Шевляков Е.А., Маслов А.В. Реки, определяющие воспроизводство тихоокеанских лососей на Камчатке, как реперы для оценки заполнения нерестового фонда // Изв. ТИНРО. — 2011. — Т. 164. — С. 114–139.

8. Шевляков Е.А., Фельдман М.Г., Островский В.И. и др. Ориентиры и оперативная оценка пропуска производителей на нерестилища как инструменты перспективного и краткосрочного управления запасами тихоокеанских лососей в реках Дальневосточного рыбохозяйственного бассейна // Изв. ТИНРО. — 2019. — Т. 196. — С. 23–62. DOI: 10.26428/1606-9919-2019-196-23-62.

9. Шевляков Е.А., Шубкин С.В. Современный опыт обследования нерестилищ тихоокеанских лососей в водоемах Чукотки // Изв. ТИНРО. — 2020. — Т. 200, вып. 2. — С. 270–291. DOI: 10.26428/1606-9919-2020-200-270-291.

10. Шунтов В.П., Волвенко И.В. Сравнительный анализ обилия макрофауны пелагиали и бентали в дальневосточных морях и сопредельных водах Тихого океана // Вопр. рыб-ва. — 2016. — Т. 17, № 2. — С. 133–147.

11. Auerbach D.S., Fremier A.K. Identification of salmon redds using RPV-based imagery produces comparable estimates to ground counts with high inter-observer variability // River Res. Appl. — 2023. — Vol. 39. — P. 35–45. DOI: 10.1002/rra.4065.

12. Ballard T., Krueger W. Cattle and Salmon I: Cattle Distribution and Behavior in a Northeastern Oregon Riparian Ecosystem // Rangel. Ecol. Manag. — 2005. — Vol. 58, № 3. — P. 267–273. DOI: 10.2111/1551-5028(2005)58[267:CASICD]2.0.CO;2.

13. Dauble D.D., Watson D.G. Status of fall Chinook salmon populations in the midColumbia River, 1948–1992 // N. Am. J. Fish. Manag. — 1997. — Vol. 17. — P. 283–300. DOI: 10.1577/1548-8675(1997)0172.3.CO;2.

14. Gallagher S.P., Gallagher C.M. Discrimination of Chinook Salmon, Coho Salmon, and Steelhead Redds and Evaluation of the Use of Redd Data for Estimating Escapement in Several Unregulated Streams in Northern California // N. Am. J. Fish. Manag. — 2005. — Vol. 25. — P. 284–300. DOI: 10.1577/M04-016.1.

15. Irvine J.R., Bocking R.C., English K.K., Labella M. Estimating coho salmon (Oncorhynchus kisutch) spawning escapements by conducting visual surveys in areas selected using stratified random and stratified index sampling designs // Can. J. Fish. Aquat. Sci. — 1992. — Vol. 49, № 10. — P. 1972–1981. DOI: 10.1139/f92-219.

16. Isaak D.J., Thurow F.R., Rieman B.E., Dunham J.B. Temporal variation in synchrony among Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) redd counts from a wilderness area in central Idaho // Can. J. Fish. Aquat. Sci. — 2003. — Vol. 60(7). — P. 840–848. DOI: 10.1139/f03-073.

17. Johnson D.H., Shrier B.M., O’Neal J.S. et al. Salmonid Field Protocols Handbook. Techniques for Assessing Status and Trends in Salmon and Trout Populations. — Bethesda : American Fisheries Society, 2007. — 478 p. DOI: 10.47886/9781888569926.

18. Kazakov S.A., Stoianova D.S., Nikolova Y.S., Pehlivanov L.Z. Spawning of Stocked Brown Trout Salmo trutta Linnaeus, 1758 (Actinopterygii: Salmonidae) in Tailwater Section, Downstream Ogosta Reservoir, Bulgaria // Acta Zool. Bulg. — 2022. — Vol. 74, № 1. — P. 111–118.

19. Maxell B.A. A power analysis on the monitoring of bull trout stocks using redd counts // N. Am. J. Fish. Manag. — 1999. — Vol. 19. — P. 860–866.

20. McKenna B., Parkyn D., Lecours V. et al. Drones: a new technique for monitoring salmon spawning escapements // Newsletter of the Alaska Chapter, American Fisheries Society. — 2019. — Vol. 39, № 4. — P. 1–6.

21. Neilson J.D., Geen G.H. Enumeration of spawning salmon from spawner residence time and aerial counts // Trans. Am. Fish. Soc. — 1981. — Vol. 110, Iss. 4. — P. 554–556. DOI: 10.1577/1548-8659(1981)1102.0.CO;2.

22. Nugent J.J., Lindsey C.T. Hanford Reach Fall Chinook Redd Monitoring Report for Calendar Year 2018. — Richland : Mission Support Alliance, 2020. — 29 p.

23. Raoult V., Colefax A.P., Allan B.M. et al. Operational Protocols for the Use of Drones in Marine Animal Research // Drones. — 2020. — Vol. 4, Iss. 4. — P. 1–35. DOI: 10.3390/drones4040064.