Популярность и доступность беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) принесли пользу многим отраслям за счет снижения затрат и повышения безопасности персонала. Но как насчет научного сообщества? Сотни, если не тысячи, независимых ученых и университетов по всему миру используют эти беспилотники для проведения сложных научных экспериментов по -новому.
Мы склонны сосредоточиться на промышленном и коммерческом применении БПЛА, но чистая наука также получает выгоду от доступности и доступности авиации, когда бюджеты ограничены, а время для завершения экспериментов имеет решающее значение.
Например, несколько польских ученых сотрудничали в комплексном исследовании эрозии прибрежных сил, используя несколько новых технологий, таких как воздухозащитный лидар и батиметрия.
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 Комплексное изучение эрозии части польского побережья (более конкретно, 1-мильного участка южного Балтийского моря).
В статье называется «Оценка разложения прибрежной скалы с использованием данных беспилотников и ортофото и батиметрического лидара в двигателе Google Earth». Он был опубликован в Scientific Reports, январь 2025 года и является ярким примером использования новых технологий для сбора данных, которые имеют решающее значение для понимания способов, которыми природа меняет географию.
У нас была возможность поговорить с Павелом Тисиаком, одним из авторов исследования, чтобы лучше понять влияние беспилотников и лидара на их проект.
«Традиционные методы мониторинга эрозии клиффа обычно требуют трудоемких полевых работ и сложных расчетов распределения пространственных точек с использованием традиционных методов наблюдения за землей»,-сказал Павел. «Напротив, последние достижения в области дистанционного зондирования и машинного обучения предлагают новые методы для оценки деградации клиффа с большей эффективностью и точностью».
Деградация прибрежных районов привлекло внимание правительств и ученых по всему миру, поскольку число стихийных бедствий увеличивается, и каждая катастрофа наносит все больше и больше повреждений населения и географической среды.
"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 debris," Павел сказал. «Основываясь на этом, ключевая предпосылка этого исследования заключается в том, что спектр отражения электромагнитной волны варьируется в областях, затронутых деградацией. В случае прибрежных блефов изменения в агрегации материала, растительности и других факторах могут привести к значительным различиям».
Сегодня дистанционное зондирование является стандартным методом мониторинга прибрежных сред. Используя различные типы изображений и данных, собранных со спутников, воздушных платформ и наземных датчиков, исследователи могут получить подробную и актуальную пространственную информацию о прибрежных районах. Своевременное разрешение кадрских изображений позволяет со временем наблюдать за изменениями в морфологии прибрежной зоны и помогать идентифицировать области, наиболее страдающие от стихийных бедствий. В этом случае авторы использовали аэрофотосъемку, которая предоставляет изображения с высоким разрешением, полезные для подробных сравнений до и после. Тем не менее, существует проблема разных времен освещения на изображениях, что приводит к обработке различных объектов. С точки зрения фотограмметрии, полеты должны проводиться в аналогичных условиях, но в этом отношении все еще есть некоторые проблемы с сезонными вариациями.
«Мы решили использовать LIDAR в качестве альтернативы для решения изменения условий освещения», - говорит Павел. «Данные LIDAR имеют важное значение для измерения топографических изменений при побережье с высокой точностью, помогая фильтровать данные из растительности или изолированных точек. Наиболее важным продуктом LIDAR является модель цифрового возвышения (DEM), которая используется для создания трехмерного представления прибрежного ландшафта. Эти модели помогают понять пространственное распределение эрозии путем расчета моделей со временем».
Проблема возникла из -за того, что компонент деградации прибрежных районов, которая возникает под водой, играет значительную роль в том, чтобы привести к возникновению этого явления, следовательно, решение использовать лидар в качестве батиметрического инструмента.
Павел сказал: «Результаты исследования дают нам представление о том, как прибрежные скалы реагируют на текущее и будущее изменение климата, особенно повышение уровня моря и повышение активности шторма». «Увеличение традиционных геотехнических исследований за счет использования предлагаемых передовых технологий дистанционного зондирования, таких как использование беспилотных летательных аппаратов и воздушных опросов, предоставляет модель для других областей, сталкивающихся с аналогичными проблемами. Полученные в этом исследовании могут информировать политики управления прибрежными. Поставлен эрозией и нестабильностью прибрежной скалы ».
Объединив сбор информации о воздушной и морской информации от автономных транспортных средств, эта группа ученых смогла улучшить качество данных, точность выводов и адекватность действий, предпринимаемых для смягчения ущерба географии и жителей затронутых областей.
Время сообщения: 12-2025 февраля