Populariteten og overkommelige priser for ubemandede luftkøretøjer (UAV'er) har givet mange industrier fordel af at reducere omkostninger og øge personalets sikkerhed. Men hvad med det videnskabelige samfund? Hundreder, hvis ikke tusinder, af uafhængige forskere og universiteter over hele verden bruger disse UAV'er til at udføre komplekse videnskabelige eksperimenter på nye måder.
Vi har en tendens til at fokusere på de industrielle og kommercielle anvendelser af UAV'er, men ren videnskab drager også fordel af overkommeligheden og tilgængeligheden af luftfart, når budgetterne er stramme, og tid til at gennemføre eksperimenter er kritisk.
F.eks. Samarbejdede flere polske forskere om en omfattende undersøgelse af kyst erosion ved hjælp af flere nye teknologier såsom luftbårne lidar og badymetri.
Pawel Tysiac og Rafal Ossowski fra Fakultet for Civil- og Miljøteknik ved Gdansk University of Technology, i samarbejde med Lukasz Janowski fra Maritime Academy of the Maritime University of Gdynia og Damian Moskalewicz fra Department of Geomorphology and Quaternary Geology ved Faculty of Oceanograph kulminerede med en omfattende undersøgelse af erosionen af en del af den polske kyst (mere specifikt en 1-mils strækning af det sydlige Østersø).
Papiret har titlen "Vurdering af nedbrydning af kystklipper ved hjælp af drone- og ortophoto -data og badymetrisk lidar i Google Earth Engine". Det blev offentliggjort i videnskabelige rapporter, januar 2025 og er et godt eksempel på brugen af nye teknologier til at indsamle data, der er kritisk for at forstå måderne, hvorpå naturen ændrer geografi.
Vi havde mulighed for at tale med Pawel Tysiac, en af undersøgelsens forfattere, for bedre at forstå virkningen af droner og LIDAR på deres projekt.
"Traditionelle metoder til overvågning af klipperosion kræver typisk arbejdskrævende feltarbejde og komplekse beregninger af rumlige punktfordelinger ved hjælp af traditionelle jordundersøgelsesteknikker," sagde Pawel. "I modsætning hertil tilbyder de nylige fremskridt inden for fjernmåling og maskinlæring nye metoder til vurdering af nedbrydning af klipper med større effektivitet og nøjagtighed."
Kystnedbrydning har tiltrukket sig opmærksomheden fra regeringer og forskere over hele verden, når antallet af naturkatastrofer øges, og hver katastrofe forårsager mere og mere skade på befolkninger og geografiske miljøer.
"I dette dokument bruger vi udtrykket 'bluff-nedbrydning' bredt. Vi definerer det som den samlede ultimative virkning af ændringer i erosive kystklipper forårsaget af en række faktorer og processer, herunder kompleks litologisk og hydrogeologiske miljøer, stormbølgeaktivitet, nedbør, vindblæsning og menneskelige aktiviteter, der fører til udvikling af store skalaer og deres virkninger, såsom jordbølge, faus, fipning, blødning og menneskelige aktiviteter, og mennesker affald, "sagde Pawel. "Baseret på dette er en vigtig forudsætning for denne undersøgelse, at den elektromagnetiske bølgeflektansspektrum varierer i områder, der er påvirket af nedbrydning. I tilfælde af kystbluffs kan ændringer i materiel aggregering, vegetation og andre faktorer føre til betydelige forskelle."
I dag er fjernfølelse standardmetoden til overvågning af kystmiljøer. Ved at bruge forskellige typer billeder og data indsamlet fra satellitter, luftbårne platforme og jordbaserede sensorer kan forskere få detaljerede og ajourførte rumlige oplysninger om kystområder. Rettidig opløsningsrammebilleder tillader observation af ændringer i kystmorfologi over tid og hjælper med at identificere områder, der er mest påvirket af naturkatastrofer. I dette tilfælde brugte forfatterne luftfotografering, som giver billeder i høj opløsning, der er nyttige til detaljerede sammenligninger før og efter. Der er dog problemet med forskellige tider med belysning på billederne, hvilket fører til forskellige objekter, der skal behandles. Med hensyn til fotogrammetri skal flyvninger udføres under lignende forhold, men der er stadig nogle problemer med sæsonbestemte variationer i denne henseende.
"Vi besluttede at bruge Lidar som et alternativ til at håndtere skiftende lysforhold," siger Pawel. "LIDAR -data er vigtige for at måle kysttopografiske ændringer med høj nøjagtighed, hvilket hjælper med at filtrere data fra vegetation eller isolerede punkter. Det vigtigste produkt af LIDAR er den digitale elevationsmodel (DEM), der bruges til at skabe en 3D -repræsentation af kystlandskabet. Disse modeller hjælper med at forstå den rumlige fordeling af erosion ved beregning af modeller over tid."
Problemet opstod, fordi komponenten i kystnedbrydning, der opstår under vand, spiller en betydelig rolle i at forårsage, at dette fænomen forekommer, og dermed beslutningen om at bruge Lidar som et badymetrisk værktøj.
Pawel sagde, "Resultaterne af undersøgelsen giver os indsigt i, hvordan kystklipper reagerer på aktuelle og fremtidige klimaændringer, især stigning i havniveauet og øget stormaktivitet." "Forbedring af traditionelle geotekniske undersøgelser ved at anvende foreslåede avancerede fjernmålingsteknologier, såsom brugen af droner og luftbårne undersøgelser, giver en model for andre områder, der står over for lignende udfordringer. De indsigter, der er opnået fra denne undersøgelse stillet af kystklipperosion og ustabilitet. "
Ved at kombinere indsamling af luft- og maritim information fra autonome køretøjer var denne gruppe af forskere i stand til at forbedre kvaliteten af dataene, præcisionen af konklusionerne og tilstrækkeligheden af de handlinger, der blev truffet for at afbøde skaden på geografien og indbyggerne i de berørte områder.
Posttid: Feb-12-2025