ROXAS

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ROXAS 1.3 Basisversion (4.96 MB)

ROXAS 1.4 Pro (Registrierung und Download-Link)

Beispiele

1 - Beispiel einer ROXAS-Analyse mit einem Bohrkern von Quercus petraea, vor (links) und nach (rechts) dem automatischen Analyseschritt. Bildausschnitt einer gescannten Bohrkernoberfläche, originale Auflösung: 0.06 Pixel/µm, originale Bildgrösse: 500 x 4000 Pixel. Bildnachweis: P. Fonti

2 - Beispiel einer ROXAS-Analyse mit einem Bohrkern von Populus sp., vor (links) und nach (rechts) dem automatischen Analyseschritt. Bildausschnitt eines Dünnschnitts (30 µm), originale Auflösung: 0.23 Pixel/µm, originale Bildgrösse: 900 x 11'500 Pixel.

3 - Beispiel einer ROXAS-Analyse mit einem Wurzelquerschnitt (30 µm) von Sanguisorba minor, vor (links) und nach (rechts) dem automatischen Analyseschritt. Originale Auflösung: 0.63 Pixel/µm, originale Bildgrösse: 1500 x 1000 Pixel.

ROXAS ist ein Tool zur Quantifizierung der Xylemanatomie bei Querschnitten und Bohrkernen von Bäumen (Angiospermen und Koniferen), Sträuchern und krautigen Pflanzen.

Mehrere Stufen der Automatisierung erlauben dem Nutzer das gewünschte Mass an Kontrolle, von der automatischen Stapelbearbeitung bis zur vollständig manuellen Analyse - oder einer Kombination, z.B. bestehend aus automatischer Analyse gefolgt von manuellem Nachbessern fehlerhaft eingezeichneter Ringgrenzen und Löschen irrtümlich erkannter Leitgefässe. Um die Erkennungsrate der automatischen Analyse zu optimieren können eine Vielzahl von Systemparametern angepasst werden. So kann sich der Nutzer auf das Nachbessern problematischer Strukturdetails konzentrieren, während das System die Routinearbeit erledigt. Dieser halb-automatische Ansatz liefert meist die beste Balance zwischen Genauigkeit, Objektivität und Effizienz. Die Erstellung von Gefässchronologien wird mit diesem Ansatz beispielsweise zehn- bis zwanzigfach und ohne signifikanten Genauigkeitsverlust beschleunigt (Fonti et al. 2009, siehe Literaturhinweise). Eine Schlüsselstärke von ROXAS besteht daher darin, dass ein breites Spektrum von suboptimalen Bildern effizient bearbeitet werden kann (siehe Beispiele in der rechten Spalte).

Eigenschaften

• Prozessierung ganzer Bohrkerne und Querschnitte
• Automatische Analyse von Jahrringen und Gefässen
• Effiziente manuelle Nachbearbeitung der automatischen Analyseresultate im Bild (löschen, einzeichnen, anpassen, rückgängig machen)
• Quantifizierung von Geweben wie intervaszikulärem Parenchym
• Auswahl beliebiger Analyseregionen (AOIs)
  
• Stapelbearbeitung (nur Vollversion, siehe Lizenzvergabe)
• Anpassung von Systemparametern an Eigenheiten der Proben
• Datenspeicherung in übersichtlichen MS Excel Dateien (Beispieldatei, 627 KB)
  
• Bedienungsanleitung
  

Ausgangsparameter (Auswahl)

• Anzahl Jahrringe
  
• Breite und Fläche der Jahrringe
• Anzahl Gefässe/Tracheiden (global und innerhalb der einzelnen Jahrringe)
• Gefäss-/Tracheidengrösse (Querschnittsfläche)
• Gefäss-/Tracheidendichte (Anz./mm²)
• Gefässgruppierungsindex (sensu Carlquist)
  
• Zuordnung der Gefässe/Tracheiden zu Jahrringen
• Relative und absolute Gefäss-/Tracheidenposition im betreffenden Jahrring
• Hydraulische Leitfähigkeit

Anforderungen

• Betriebssystem: Windows 2000 / XP / Vista / 7
• Software: Image-Pro Plus (Media Cybernetics) v4-7 (nicht 6.0!), MS Excel XP bis 2010
• Leistung: >=1 GB RAM, >=1.5 GHz
• Bildformate: JPG, TIFF, BMP, PICT (Farbe und Graustufen)
  

Lizenzvergabe

ROXAS kann von der Forschungsgemeinschaft kostenfrei genutzt werden. Es stehen zwei Versionen zur Verfügung, eine Basisversion und eine Vollversion. Die Basisversion verfügt mit Ausnahme der fehlenden Stapelbearbeitung über die gleiche Funktionalität wie die Vollversion. Allerdings wird für die Basisversion keine Unterstützung angeboten. Jede Veröffentlichung, bei welcher für einen Teil oder die gesamte Analyse ROXAS verwendet wurde, muss dies mit einer korrekten Quellenangabe ausweisen (von Arx & Dietz 2005, siehe Literaturhinweise).

Die Nutzung der Vollversion von ROXAS (Pro) bedingt eine wissenschaftliche Zusammenarbeit mit dem Entwickler, Georg von Arx, im betreffenden Projekt. 

Die Installationsdateien kann über den Link oben rechts erworben werden. 

Beispielbilder

Falls Sie ROXAS einfach testen möchten, können Sie unten zwei exemplarische Datensätze herunterladen. Laden Sie einfach einen oder beide Datensätze herunter und entpacken Sie die zip-Datei(en). Laden Sie dann ROXAS, öffnen Sie das gewünschte Bild vom entpackten Ordner und bestätigen Sie alle vorgeschlagenen Optionen. Sie erhalten dann die Resultate der automatischen ROXAS-Analyse.

• Datensatz 1: Sanguisorba minor, Wurzelquerschnitt (30 µm), 0.63 Pixel/µm (zip, 1.27 MB)

• Datensatz 2: Quercus petraea, Bohrkern, gescannte Oberfläche, 0.06 Pixel/µm, Bildnachweis: P. Fonti (zip, 1.27 MB)

Literaturhinweise

• von Arx G, Archer SA, Hughes MK. 2012. Long-term functional plasticity in plant hydraulic architecture in response to supplemental moisture. Annals of Botany 109: 1091-1100. (Abstract)
  
• Fonti P, Eilmann B, Garcia-Gonzales I & von Arx G. 2009. Expeditious building of ring-porous earlywood vessel chronologies without loosing signal information. Trees – Structure and Function 23: 665-671. (PDF)
• von Arx G. 2006. A Tool for the Analysis of Annual Root Rings in Perennial Forbs. Media Cybernetics' Application Note (PDF)
• von Arx, G. 2005. Image-Pro Plus used to develop customized root cross-section analysis application. Media Cybernetics’ Customer Spotlight (PDF)
• von Arx G & Dietz H. 2005. Automated image analysis of annual rings in the roots of perennial forbs. International Journal of Plant Sciences 166: 723–732. (PDF)
  

Danksagung

Dieses Projekt wurde bisher von folgenden Institutionen finanziell oder logistisch unterstützt:

• Velux Stiftung
• Geobotanisches Institut ETH Zürich
  
• Schweizerische Botanische Gesellschaft
• Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

Kontakt

• Georg von Arx