Шероховатость , f r , является мерой мелкомасштабных изменений амплитуды высоты поверхности,
где A r — реальная (истинная, фактическая) площадь поверхности, а A g — геометрическая площадь поверхности . [1]
Расчеты шероховатости обычно используются в материаловедении для характеристики поверхностей, среди прочего, в морской науке для характеристики местообитаний морского дна . Распространенным методом измерения шероховатости морского дна является метод цепи и ленты Риска [2], но с появлением подводной фотографии были разработаны менее инвазивные количественные методы. Некоторые примеры включают измерение мелкомасштабной шероховатости морского дна с помощью микротопографического лазерного сканирования (Du Preez и Tunnicliffe 2012), [3] и получение многомасштабных мер шероховатости, уклона и экспозиции из реконструкций стереоизображений бентоса (Friedman et al. 2012). [4]
Несмотря на популярность использования шероховатости для анализа двух- и трехмерных поверхностей, методологическая непоследовательность была проблематичной. Основываясь на последних достижениях, новый индекс шероховатости отношения дуги к хорде (ACR) способен измерять шероховатость двухмерных профилей и трехмерных поверхностей с использованием одного метода (Du Preez 2015). [5] Индекс шероховатости ACR определяется как контурная (реальная) площадь поверхности, деленная на площадь поверхности, ортогонально спроектированной на плоскость наилучшего соответствия (POBF), где POBF является функцией ( линейной интерполяцией ) только граничных данных. Использование POBF вместо произвольной горизонтальной геометрической плоскости приводит к важному преимуществу индекса шероховатости ACR: в отличие от большинства индексов шероховатости, шероховатость ACR не искажается уклоном.
Экология : Предполагается, что как мера сложности морщинистость является индикатором количества доступной среды обитания для колонизации бентосными организмами (прикрепленными к морскому дну), а также укрытия и зоны кормления для подвижных организмов.
Геология : Для морских геологов и геоморфологов шероховатость является полезной характеристикой для различения различных типов морского дна при использовании дистанционного зондирования (например, гидролокационной и лазерной альтиметрии с использованием кораблей, самолетов или спутников).
Океанография : Океанографы признают, что шероховатость влияет на мелкомасштабную гидродинамику, преобразуя организованный ламинарный или колебательный поток в рассеивающую энергию турбулентность.
Биология кораллов : Высокая шероховатость часто является признаком присутствия кораллов, которые создают сложную поверхность по мере своего роста. Считается, что тенденция шероховатого морского дна генерировать турбулентность способствует росту кораллов и коралловых водорослей, поставляя богатую питательными веществами воду после того, как организмы истощают питательные вещества из оболочки воды, непосредственно окружающей их ткани.
