Priljubljenost in cenovno dostopnost brezpilotnih zračnih vozil (UAV) je koristila številnim panogam z zmanjšanjem stroškov in povečanjem varnosti osebja. Kaj pa znanstvena skupnost? Na stotine, če ne na tisoče, neodvisnih znanstvenikov in univerz po vsem svetu uporabljajo te UAV za izvajanje zapletenih znanstvenih poskusov na nove načine.
Navadno se osredotočamo na industrijske in komercialne aplikacije UAV, vendar čista znanost koristi tudi cenovno dostopnost in razpoložljivost letalstva, kadar so proračuni tesni in je čas za dokončanje poskusov ključnega pomena.
Na primer, več poljskih znanstvenikov je sodelovalo pri obsežni študiji obalne erozije z uporabo več novih tehnologij, kot sta Airborne Lidar in Bathymetry.
Pawel Tysiac in Rafal Ossowski s fakultete za civilno in okoljsko inženirstvo na tehnološki univerzi Gdansk v sodelovanju z Lukaszom Janowskim z pomorske akademije pomorske univerze Gdynia in Damian Moskalewicz iz oddelka za geomorfološko geologijo, na fakulteti, na fakulteti za fakultno geologija vrhunec v obsežni študiji erozije dela poljske obale (natančneje, 1 kilometrov odseka južnega baltskega morja).
V prispevku je z naslovom "Ocena degradacije obalne pečine z uporabo podatkov o dronih in ortofotu ter Bathimetric Lidar v Google Earth Engine". Objavljeno je bilo v znanstvenih poročilih, januarja 2025 in je odličen primer uporabe novih tehnologij za zbiranje podatkov, ki so ključnega pomena za razumevanje načinov, kako narava spreminja geografijo.
Imeli smo priložnost govoriti s Pawel Tysiac, enim od avtorjev študije, da bi bolje razumeli vpliv dronov in Lidarja na njihov projekt.
"Tradicionalne metode spremljanja erozije pečine običajno zahtevajo delovno intenzivno terensko delo in zapletene izračune prostorskih porazdelitev točk z uporabo tradicionalnih tehnik geodetske pregledovanja," je dejal Pawel. "V nasprotju s tem nedavni napredek na daljavo in strojno učenje ponuja nove metode za oceno degradacije pečin z večjo učinkovitostjo in natančnostjo."
Obalna degradacija je pritegnila pozornost vlad in znanstvenikov po vsem svetu, saj se število naravnih nesreč povečuje in vsaka katastrofa povzroča vedno več škode za populacijo in geografsko okolje.
"In this paper, we use the term 'bluff degradation' broadly. We define it as the overall ultimate impact of changes in erosive coastal cliffs caused by a variety of factors and processes, including complex lithologic and hydrogeologic environments, storm surge wave activity, rainfall, wind blowing, and human activities that lead to the development of large-scale movements and their impacts, such as landslides, faults, fissures, and naplavine, "je rekel Pawel. "Na podlagi tega je ključna predpostavka te študije, da se spekter odbojnosti elektromagnetnih valov razlikuje na območjih, ki jih je prizadela razgradnja. Pri obalnih blefih lahko spremembe v združevanju materiala, vegetacije in drugih dejavnikov privedejo do pomembnih razlik."
Danes je daljinsko zaznavanje standardna metoda za spremljanje obalnih okolij. Z uporabo različnih vrst slik in podatkov, zbranih iz satelitov, platform v zraku in zemeljskih senzorjev, lahko raziskovalci pridobijo podrobne in posodobljene prostorske informacije o obalnih območjih. Slike okvira za pravočasno ločljivost omogočajo opazovanje sprememb obalne morfologije sčasoma in pomagajo prepoznati območja, ki jih najbolj prizadenejo naravne nesreče. V tem primeru so avtorji uporabili zračno fotografijo, ki zagotavlja slike z visoko ločljivostjo, uporabne za podrobne primerjave pred in po primerjavi. Vendar pa obstaja problem različnih časov osvetlitve na slikah, kar vodi do obdelave različnih predmetov. Glede fotogrametrije je treba lete izvajati pod podobnimi pogoji, vendar v tem pogledu še vedno obstajajo težave s sezonskimi različicami.
"Odločili smo se, da bomo LIDAR uporabili kot alternativo za reševanje spreminjanja svetlobnih pogojev," pravi Pawel. "Podatki LiDAR so bistveni za merjenje obalnih topografskih sprememb z visoko natančnostjo, saj pomagajo filtrirati podatke iz vegetacije ali izoliranih točk. Najpomembnejši produkt LIDAR je digitalni model nadmorske višine (DEM), ki se uporablja za ustvarjanje 3D predstavitev obalne pokrajine. Ti modeli pomagajo razumeti prostorsko porazdelitev erozije s časom."
Težava se je pojavila, ker ima komponenta obalne razgradnje, ki se pojavlja pod vodo, pomembno vlogo pri povzročitvi tega pojava, zato je odločitev, da se LiDAR uporabi kot batimetrično orodje.
Pawel je dejal: "Rezultati študije nam dajejo vpogled v to, kako se obalne pečine odzivajo na trenutne in prihodnje podnebne spremembe, zlasti dvig morske gladine in povečano nevihtno aktivnost." "Enhancing traditional geotechnical surveys by utilizing proposed advanced remote sensing technologies, such as the use of drones and airborne surveys, provides a model for other areas facing similar challenges. The insights gained from this study can inform coastal management policies not only in Poland, but also in other regions with similar geological and environmental conditions. Effective management plans based on such research can help mitigate the risks to human life and infrastructure Pozira z erozijo in nestabilnostjo obalne pečine. "
Z združevanjem zbiranja letalskih in pomorskih informacij iz avtonomnih vozil je ta skupina znanstvenikov lahko izboljšala kakovost podatkov, natančnost zaključkov in ustreznost ukrepov, ki so bili sprejeti za ublažitev škode na geografiji in prebivalcev prizadetih območij.
Čas objave: 12. februarja 20125