Semi-automated counting of complex varves through image autocorrelation
Semi-automated counting of complex varves through image autocorrelation
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通过图像自相关对复杂变量进行半自动计数
DOI：
10.1017/qua.2021.10
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发表时间：
2021
影响因子：
2.3
通讯作者：
Brignone, Guido
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Van Wyk de Vries, Maximillian;Ito, Emi;Shapley, Mark;Brignone, Guido
年分辨率沉积层，称为纹层，可以提供连续和高分辨率的沉积序列年表。此外，纹层计数不受年代学分析的高昂实验室费用的负担。尽管已有100多年的使用历史，但许多现有的纹孔计数技术非常耗时且难以重现。我们提出了countMYvarves，一个varve计数工具箱，它使用滑动窗口自相关计数的核心扫描或露头照片中的重复模式的数量。该工具箱用于建立沉积速率的年度分辨率记录，并对记录进行深度积分以提供年龄。我们验证了模型与重复的人工计数的高沉积速率湖与生物纹（赫德湖，美国）和低沉积速率冰川湖（拉戈Albertino，阿根廷）。在这两种情况下，countMYvarves与手动计数一致，并提供额外的沉降率数据。该工具箱可同时执行多个纹层计数，使不确定性得以量化并传播到生成的年龄-深度模型中。该工具箱还包括自动排除沉积物的非纹状部分并对缺失或中断的沉积物进行插值的模块。CountMYvarves是开源的，通过图形用户界面运行，并可在https://doi.org/10.5281/zenodo.4031811上在线下载用于Windows、macOS或Linux。
Annual resolution sediment layers, known as varves, can provide continuous and high-resolution chronologies of sedimentary sequences. In addition, varve counting is not burdened with the high laboratory costs of geochronological analyses. Despite a more than 100-year history of use, many existing varve counting techniques are time consuming and difficult to reproduce. We present countMYvarves, a varve counting toolbox which uses sliding-window autocorrelation to count the number of repeated patterns in core scans or outcrop photos. The toolbox is used to build an annually-resolved record of sedimentation rates, which are depth-integrated to provide ages. We validate the model with repeated manual counts of a high sedimentation rate lake with biogenic varves (Herd Lake, USA) and a low sedimentation rate glacial lake (Lago Argentino, Argentina). In both cases, countMYvarves is consistent with manual counts and provides additional sedimentation rate data. The toolbox performs multiple simultaneous varve counts, enabling uncertainty to be quantified and propagated into the resulting age-depth model. The toolbox also includes modules to automatically exclude non-varved portions of sediment and interpolate over missing or disrupted sediment. CountMYvarves is open source, runs through a graphical user interface, and is available online for download for use on Windows, macOS or Linux at https://doi.org/10.5281/zenodo.4031811 .
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