Популарноста и прифатливата цена на беспилотните летала (БЛН) им користеа на многу индустрии со намалување на трошоците и зголемување на безбедноста на персоналот. Но, што е со научната заедница? Стотици, ако не и илјадници, независни научници и универзитети низ целиот свет ги користат овие беспилотни летала за спроведување сложени научни експерименти на нови начини.
Ние имаме тенденција да се фокусираме на индустриските и комерцијалните примени на беспилотните летала, но чистата наука, исто така, има корист од прифатливоста и достапноста на воздухопловството кога буџетите се ограничени, а времето за завршување на експериментите е критично.
На пример, неколку полски научници соработуваа на сеопфатна студија за крајбрежната ерозија, користејќи неколку нови технологии како што се воздушни LiDAR и батиметрија.
Павел Тисијак и Рафал Осовски од Факултетот за градежно и еколошко инженерство при Технолошкиот универзитет во Гдањск, во соработка со Лукаш Јановски од Поморската академија на Поморскиот универзитет во Гдиња и Дамијан Москалевич од Одделот за геоморфологија и кватернерна геологија на Факултетот за океанографија и географија на Универзитетот во Гдањск, кулминираа со сеопфатна студија за ерозијата на дел од полскиот брег (поточно, дел од 1 милја од јужното Балтичко Море).
Трудот е насловен „Проценка на деградацијата на крајбрежните карпи со употреба на податоци од дронови и ортофото и батиметриски LiDAR во Google Earth Engine“. Објавен е во Scientific Reports, јануари 2025 година и е одличен пример за употреба на нови технологии за собирање податоци што се клучни за разбирање на начините на кои природата ја менува географијата.
Имавме можност да разговараме со Павел Тисијак, еден од авторите на студијата, за подобро да го разбереме влијанието на дроновите и LiDAR врз нивниот проект.
„Традиционалните методи за следење на ерозијата на карпите обично бараат трудоинтензивна теренска работа и сложени пресметки на просторните распределби на точките со користење на традиционални техники на геодетско снимање на земјиштето“, рече Павел. „Спротивно на тоа, неодамнешните достигнувања во далечинското набљудување и машинското учење нудат нови методи за проценка на деградацијата на карпите со поголема ефикасност и точност.“
Крајбрежната деградација го привлече вниманието на владите и научниците ширум светот, бидејќи бројот на природни катастрофи се зголемува, а секоја катастрофа предизвикува сè поголема штета врз населението и географските средини.
„Во овој труд, терминот „деградација на карпите“ го користиме широко. Го дефинираме како целокупно крајно влијание на промените во ерозивните крајбрежни карпи предизвикани од различни фактори и процеси, вклучувајќи сложени литолошки и хидрогеолошки средини, активност на бури, врнежи од дожд, ветер и човечки активности што доведуваат до развој на движења во големи размери и нивните влијанија, како што се лизгање на земјиштето, раседите, пукнатините и остатоците“, рече Павел. „Врз основа на ова, клучна премиса на оваа студија е дека спектарот на рефлектанца на електромагнетните бранови варира во областите погодени од деградација. Во случај на крајбрежни карпи, промените во агрегацијата на материјалот, вегетацијата и други фактори можат да доведат до значителни разлики.“
Денес, далечинското набљудување е стандарден метод за следење на крајбрежните средини. Со користење на различни видови слики и податоци собрани од сателити, воздушни платформи и сензори на земја, истражувачите можат да добијат детални и ажурирани просторни информации за крајбрежните области. Сликите со навремена резолуција овозможуваат набљудување на промените во крајбрежната морфологија со текот на времето и помагаат да се идентификуваат областите најпогодени од природни катастрофи. Во овој случај, авторите користеле аерофотографија, која обезбедува слики со висока резолуција корисни за детални споредби пред и потоа. Сепак, постои проблем со различно време на осветлување на сликите, што доведува до обработка на различни објекти. Во однос на фотограметријата, летовите треба да се спроведуваат под слични услови, но сè уште има некои проблеми со сезонските варијации во овој поглед.
„Одлучивме да го користиме LiDAR како алтернатива за справување со променливите услови на осветлување“, вели Павел. „Податоците од LiDAR се неопходни за мерење на крајбрежните топографски промени со голема точност, помагајќи во филтрирањето на податоците од вегетацијата или изолираните точки. Најважниот производ на LiDAR е Дигиталниот модел на елевација (DEM), кој се користи за креирање 3D претстава на крајбрежниот пејзаж. Овие модели помагаат да се разбере просторната распределба на ерозијата со пресметување на моделите со текот на времето.“
Проблемот се појави бидејќи компонентата на крајбрежната деградација што се случува под вода игра значајна улога во предизвикувањето на овој феномен, па оттука и одлуката да се користи LiDAR како батиметриска алатка.
Павел рече: „Резултатите од студијата ни даваат увид во тоа како крајбрежните карпи реагираат на сегашните и идните климатски промени, особено на покачувањето на нивото на морето и зголемената активност на бури.“ „Зајакнувањето на традиционалните геотехнички истражувања со користење на предложените напредни технологии за далечинско набљудување, како што е употребата на беспилотни летала и воздушни истражувања, обезбедува модел за други области кои се соочуваат со слични предизвици. Сознанијата добиени од оваа студија можат да ги информираат политиките за управување со крајбрежјето не само во Полска, туку и во други региони со слични геолошки и еколошки услови. Ефективните планови за управување врз основа на вакви истражувања можат да помогнат во ублажувањето на ризиците за човечкиот живот и инфраструктурата предизвикани од ерозијата и нестабилноста на крајбрежните карпи.“
Со комбинирање на собирањето информации од воздух и море од автономни возила, оваа група научници успеа да го подобри квалитетот на податоците, прецизноста на заклучоците и соодветноста на преземените мерки за ублажување на штетата врз географијата и жителите на погодените области.
Време на објавување: 12 февруари 2025 година