Популарност и приступачност беспилотних летелица (БПЛ) користиле су многим индустријама смањењем трошкова и повећањем безбедности особља. Али шта је са научном заједницом? Стотине, ако не и хиљаде, независних научника и универзитета широм света користе ове беспилотне летелице за спровођење сложених научних експеримената на нове начине.
Склони смо да се фокусирамо на индустријске и комерцијалне примене беспилотних летелица, али чиста наука такође има користи од приступачности и доступности авијације када су буџети ограничени, а време за завршетак експеримената је критично.
На пример, неколико пољских научника је сарађивало на свеобухватној студији обалске ерозије, користећи неколико нових технологија као што су LiDAR снимање из ваздуха и батиметрија.
Павел Тисијак и Рафал Осовски са Факултета за грађевинарство и еколошку инжењерство Технолошког универзитета у Гдањску, у сарадњи са Лукашом Јановским из Поморске академије Поморског универзитета у Гдињи и Дамјаном Москалевичем са Одсека за геоморфологију и квартарну геологију на Факултету за океанографију и географију Универзитета у Гдањску, кулминирали су свеобухватном студијом ерозије дела пољске обале (тачније, дела јужног Балтичког мора дужине 1 миљу).
Рад носи наслов „Процена деградације обалних литица коришћењем података са дронова и ортофото снимака и батиметријског LiDAR-а у Google Earth Engine-у“. Објављен је у часопису Scientific Reports, јануара 2025. године, и представља одличан пример коришћења нових технологија за прикупљање података који су кључни за разумевање начина на које природа мења географију.
Имали смо прилику да разговарамо са Павлом Тисијаком, једним од аутора студије, како бисмо боље разумели утицај дронова и ЛиДАР-а на њихов пројекат.
„Традиционалне методе праћења ерозије литица обично захтевају радно интензиван теренски рад и сложене прорачуне просторне расподеле тачака коришћењем традиционалних техника геодетског снимања“, рекао је Павел. „Насупрот томе, недавни напредак у даљинском очитавању и машинском учењу нуди нове методе за процену деградације литица са већом ефикасношћу и тачношћу.“
Деградација обала привукла је пажњу влада и научника широм света јер се број природних катастрофа повећава, а свака катастрофа наноси све већу штету становништву и географским срединама.
„У овом раду користимо термин 'деградација литице' у широком смислу. Дефинишемо га као укупни крајњи утицај промена у ерозивним приобалним литицама изазваних различитим факторима и процесима, укључујући сложена литолошка и хидрогеолошка окружења, активност олујних таласа, падавине, дување ветра и људске активности које доводе до развоја великих покрета и њихових утицаја, као што су клизишта, раседи, пукотине и крхотине“, рекао је Павел. „На основу овога, кључна премиса ове студије је да се спектар рефлексије електромагнетних таласа разликује у подручјима погођеним деградацијом. У случају приобалних литица, промене у агрегацији материјала, вегетацији и другим факторима могу довести до значајних разлика.“
Данас је даљинска детекција стандардна метода за праћење приобалних средина. Коришћењем различитих врста слика и података прикупљених са сателита, ваздушних платформи и земаљских сензора, истраживачи могу добити детаљне и ажуриране просторне информације о приобалним подручјима. Слике правовремене резолуције омогућавају посматрање промена у приобалној морфологији током времена и помажу у идентификацији подручја која су највише погођена природним катастрофама. У овом случају, аутори су користили аерофотографију, која пружа слике високе резолуције корисне за детаљна поређења пре и после. Међутим, постоји проблем различитог времена осветљења на сликама, што доводи до различитих објеката који се обрађују. Што се тиче фотограметрије, летове је потребно изводити под сличним условима, али и даље постоје неки проблеми са сезонским варијацијама у том погледу.
„Одлучили смо да користимо LiDAR као алтернативу за суочавање са променљивим условима осветљења“, каже Павел. „LiDAR подаци су неопходни за мерење промена приобалне топографије са високом тачношћу, помажући у филтрирању података из вегетације или изолованих тачака. Најважнији производ LiDAR-а је дигитални модел елевације (DEM), који се користи за креирање 3D приказа приобалног пејзажа. Ови модели помажу у разумевању просторне расподеле ерозије израчунавањем модела током времена.“
Проблем је настао зато што компонента деградације обале која се дешава под водом игра значајну улогу у изазивању овог феномена, па је стога донета одлука да се LiDAR користи као батиметријски алат.
Павел је рекао: „Резултати студије нам дају увид у то како приобалне литице реагују на садашње и будуће климатске промене, посебно на пораст нивоа мора и повећану активност олуја.“ „Унапређење традиционалних геотехничких истраживања коришћењем предложених напредних технологија даљинског очитавања, као што је употреба дронова и ваздушних истраживања, пружа модел за друга подручја која се суочавају са сличним изазовима. Увиди добијени овом студијом могу информисати политике управљања обалама не само у Пољској, већ и у другим регионима са сличним геолошким и еколошким условима. Ефикасни планови управљања засновани на таквим истраживањима могу помоћи у ублажавању ризика по људске животе и инфраструктуру које представљају ерозија и нестабилност приобалних литица.“
Комбиновањем прикупљања података из ваздуха и мора из аутономних возила, ова група научника је успела да побољша квалитет података, прецизност закључака и адекватност предузетих мера за ублажавање штете по географију и становнике погођених подручја.
Време објаве: 12. фебруар 2025.