De populariteit en betaalbaarheid van onbemande luchtvaartuigen (UAV's) heeft veel industrieën ten goede gekomen door de kosten te verlagen en de veiligheid van personeel te verhogen. Maar hoe zit het met de wetenschappelijke gemeenschap? Honderden, zo niet duizenden, van onafhankelijke wetenschappers en universiteiten over de hele wereld gebruiken deze UAV's om complexe wetenschappelijke experimenten op nieuwe manieren uit te voeren.
We hebben de neiging om ons te concentreren op de industriële en commerciële toepassingen van UAV's, maar pure wetenschap profiteert ook van de betaalbaarheid en beschikbaarheid van de luchtvaart wanneer budgetten strak zijn en tijd om experimenten te voltooien, van cruciaal belang.
Verschillende Poolse wetenschappers werkten bijvoorbeeld samen aan een uitgebreide studie van kusterosie, met behulp van verschillende nieuwe technologieën zoals LiDAR en bathymetrie in de lucht.
Pawel Tysiac and Rafal Ossowski of the Faculty of Civil and Environmental Engineering at the Gdansk University of Technology, in collaboration with Lukasz Janowski of the Maritime Academy of the Maritime University of Gdynia and Damian Moskalewicz of the Department of Geomorphology and Quaternary Geology at the Faculty of Oceanography and Geography of the University of Gdansk, have culminated in a Uitgebreide studie van de erosie van een deel van de Poolse kust (meer specifiek, een stuk van 1 mijl van de zuidelijke Baltische Zee).
Het artikel is getiteld "Beoordeling van de degradatie van de kustklif met behulp van drone- en orthofoto -gegevens en bathymetrische lidar in Google Earth Engine". Het werd gepubliceerd in wetenschappelijke rapporten, januari 2025 en is een goed voorbeeld van het gebruik van nieuwe technologieën om gegevens te verzamelen die van cruciaal belang zijn om de manieren te begrijpen waarop de natuur geografie verandert.
We hadden de gelegenheid om te spreken met Pawel Tysiac, een van de auteurs van de studie, om de impact van drones en Lidar op hun project beter te begrijpen.
"Traditionele methoden voor het monitoren van cliff erosie vereisen doorgaans arbeidsintensief veldwerk en complexe berekeningen van ruimtelijke puntverdelingen met behulp van traditionele technieken voor landmacht," zei Pawel. "Recente ontwikkelingen in teledetectie en machine learning bieden daarentegen nieuwe methoden voor het beoordelen van de degradatie van de klif met een grotere efficiëntie en nauwkeurigheid."
Degradatie van de kust heeft de aandacht getrokken van regeringen en wetenschappers over de hele wereld naarmate het aantal natuurrampen toeneemt en elke ramp meer en meer schade aan populaties en geografische omgevingen veroorzaakt.
"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 puin, "zei Pawel. "Op basis hiervan is een belangrijk uitgangspunt van deze studie dat het elektromagnetische golfreflectiespectrum varieert in gebieden die worden beïnvloed door afbraak. In het geval van kustblufs kunnen veranderingen in materiaalaggregatie, vegetatie en andere factoren leiden tot significante verschillen."
Tegenwoordig is teledetectie de standaardmethode voor het bewaken van kustomgevingen. Door gebruik te maken van verschillende soorten afbeeldingen en gegevens verzameld van satellieten, platforms in de lucht en op de grond gebaseerde sensoren, kunnen onderzoekers gedetailleerde en up-to-date ruimtelijke informatie over kustgebieden verkrijgen. Tijdige resolutie frame -afbeeldingen maken observatie van veranderingen in de kustmorfologie in de loop van de tijd mogelijk en helpen gebieden te identificeren die het meest worden getroffen door natuurrampen. In dit geval gebruikten de auteurs luchtfotografie, die afbeeldingen met hoge resolutie biedt die nuttig zijn voor gedetailleerde vergelijkingen vóór en na. Er is echter het probleem van verschillende tijden van verlichting op de afbeeldingen, wat leidt tot verschillende te verwerkten objecten. In termen van fotogrammetrie moeten vluchten onder vergelijkbare omstandigheden worden uitgevoerd, maar er zijn nog steeds enkele problemen met seizoensgebonden variaties in dit opzicht.
"We hebben besloten Lidar te gebruiken als alternatief voor het omgaan met veranderende lichtomstandigheden", zegt Pawel. "LIDAR -gegevens zijn essentieel voor het meten van topografische veranderingen in de kust met hoge nauwkeurigheid, waardoor gegevens van vegetatie of geïsoleerde punten worden gefilterd. Het belangrijkste product van LIDAR is het digitale hoogtemodel (DEM), dat wordt gebruikt om een 3D -weergave van het kustlandschap te creëren. Deze modellen helpen de ruimtelijke verdeling van erosie te begrijpen door de tijd te berekenen."
Het probleem ontstond omdat de component van kustafbraak die onderwater optreedt een belangrijke rol speelt bij het veroorzaken van dit fenomeen, vandaar de beslissing om Lidar te gebruiken als een bathymetrisch hulpmiddel.
Pawel zei: "De resultaten van het onderzoek geven ons inzicht in hoe kustkliffen reageren op de huidige en toekomstige klimaatverandering, met name de stijging van de zeespiegel en de verhoogde stormactiviteit." "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 gesteld door Coastal Cliff erosie en instabiliteit. "
Door het combineren van lucht- en maritieme informatie -verzameling van autonome voertuigen, was deze groep wetenschappers in staat om de kwaliteit van de gegevens, de precisie van de conclusies en de toereikendheid van de acties die zijn ondernomen om de schade aan de geografie en inwoners van de getroffen gebieden te verminderen te verbeteren.
Posttijd: februari-2025