Popularnost i pristupačnost bespilotnih letjelica (UAV) koristile su mnogim industrijama smanjenjem troškova i povećanjem sigurnosti osoblja. Ali šta je sa naučnom zajednicom? Stotine, ako ne i hiljade, nezavisnih naučnika i univerziteta širom svijeta koriste ove bespilotne letjelice za provođenje složenih naučnih eksperimenata na nove načine.
Skloni smo fokusiranju na industrijske i komercijalne primjene bespilotnih letjelica, ali čista nauka također ima koristi od pristupačnosti i dostupnosti avijacije kada su budžeti ograničeni, a vrijeme za završetak eksperimenata je ključno.
Na primjer, nekoliko poljskih naučnika sarađivalo je na sveobuhvatnoj studiji obalne erozije, koristeći nekoliko novih tehnologija kao što su LiDAR iz zraka i batimetrija.
Pawel Tysiac i Rafal Ossowski sa Fakulteta građevinarstva i zaštite okoliša Tehnološkog univerziteta u Gdanjsku, u saradnji sa Lukaszom Janowskim iz Pomorske akademije Pomorskog univerziteta u Gdyniji i Damianom Moskalewiczom sa Odsjeka za geomorfologiju i kvartarnu geologiju Fakulteta okeanografije i geografije Univerziteta u Gdanjsku, kulminirali su sveobuhvatnom studijom erozije dijela poljske obale (preciznije, dijela južnog Baltičkog mora dugog 1 milju).
Rad nosi naslov "Procjena degradacije obalnih litica korištenjem podataka s dronova i ortofoto snimaka te batimetrijskog LiDAR-a u Google Earth Engineu". Objavljen je u časopisu Scientific Reports u januaru 2025. godine i predstavlja odličan primjer korištenja novih tehnologija za prikupljanje podataka koji su ključni za razumijevanje načina na koje priroda mijenja geografiju.
Imali smo priliku razgovarati s Pawelom Tysiacom, jednim od autora studije, kako bismo bolje razumjeli utjecaj dronova i LiDAR-a na njihov projekt.
„Tradicionalne metode praćenja erozije litica obično zahtijevaju radno intenzivan terenski rad i složene proračune prostorne distribucije tačaka korištenjem tradicionalnih tehnika geodetskog snimanja“, rekao je Pawel. „Nasuprot tome, nedavni napredak u daljinskom istraživanju i mašinskom učenju nudi nove metode za procjenu degradacije litica s većom efikasnošću i tačnošću.“
Degradacija obala privukla je pažnju vlada i naučnika širom svijeta jer se broj prirodnih katastrofa povećava, a svaka katastrofa uzrokuje sve veću štetu stanovništvu i geografskim okruženjima.
„U ovom radu koristimo termin 'degradacija litice' u širokom smislu. Definišemo ga kao ukupni krajnji uticaj promjena u erozivnim obalnim liticama uzrokovanim različitim faktorima i procesima, uključujući složena litološka i hidrogeološka okruženja, aktivnost olujnih talasa, padavine, vjetar i ljudske aktivnosti koje dovode do razvoja velikih pokreta i njihovih uticaja, kao što su klizišta, rasjedi, pukotine i krhotine“, rekao je Pawel. „Na osnovu ovoga, ključna pretpostavka ove studije je da se spektar refleksije elektromagnetnih talasa razlikuje u područjima pogođenim degradacijom. U slučaju obalnih litica, promjene u agregaciji materijala, vegetaciji i drugim faktorima mogu dovesti do značajnih razlika.“
Danas je daljinsko istraživanje standardna metoda za praćenje obalnih okruženja. Korištenjem različitih vrsta slika i podataka prikupljenih sa satelita, zračnih platformi i zemaljskih senzora, istraživači mogu dobiti detaljne i ažurne prostorne informacije o obalnim područjima. Slike u pravovremenoj rezoluciji omogućavaju posmatranje promjena u obalnoj morfologiji tokom vremena i pomažu u identifikaciji područja najviše pogođenih prirodnim katastrofama. U ovom slučaju, autori su koristili aerofotografiju, koja pruža slike visoke rezolucije korisne za detaljna poređenja prije i poslije. Međutim, postoji problem različitog vremena osvjetljenja na slikama, što dovodi do različitih objekata koje treba obraditi. Što se tiče fotogrametrije, letove je potrebno provoditi pod sličnim uslovima, ali i dalje postoje neki problemi sa sezonskim varijacijama u tom pogledu.
„Odlučili smo koristiti LiDAR kao alternativu za suočavanje s promjenjivim uvjetima osvjetljenja“, kaže Pawel. „LiDAR podaci su neophodni za mjerenje promjena obalne topografije s visokom preciznošću, pomažući u filtriranju podataka iz vegetacije ili izoliranih tačaka. Najvažniji proizvod LiDAR-a je Digitalni model elevacije (DEM), koji se koristi za kreiranje 3D prikaza obalnog pejzaža. Ovi modeli pomažu u razumijevanju prostorne distribucije erozije izračunavanjem modela tokom vremena.“
Problem je nastao jer komponenta degradacije obale koja se događa pod vodom igra značajnu ulogu u nastanku ovog fenomena, otuda i odluka da se LiDAR koristi kao batimetrijski alat.
Pawel je rekao: „Rezultati studije nam daju uvid u to kako obalne litice reaguju na trenutne i buduće klimatske promjene, posebno na porast nivoa mora i povećanu aktivnost oluja.“ „Unapređenje tradicionalnih geotehničkih istraživanja korištenjem predloženih naprednih tehnologija daljinskog istraživanja, kao što je upotreba dronova i zračnih istraživanja, pruža model za druga područja koja se suočavaju sa sličnim izazovima. Uvidi stečeni ovom studijom mogu informirati politike upravljanja obalnim područjem ne samo u Poljskoj, već i u drugim regijama sa sličnim geološkim i okolišnim uslovima. Učinkoviti planovi upravljanja zasnovani na takvim istraživanjima mogu pomoći u ublažavanju rizika po ljudske živote i infrastrukturu koje predstavljaju erozija i nestabilnost obalnih litica.“
Kombinacijom prikupljanja informacija iz zraka i s mora iz autonomnih vozila, ova grupa naučnika uspjela je poboljšati kvalitet podataka, preciznost zaključaka i adekvatnost poduzetih mjera za ublažavanje štete po geografiju i stanovnike pogođenih područja.
Vrijeme objave: 12. februar 2025.