Popularnost i pristupačnost bespilotnih letjelica (UAV) koristile su mnogim industrijama smanjenjem troškova i povećanjem sigurnosti osoblja. Ali što je sa znanstvenom zajednicom? Stotine, ako ne i tisuće, neovisnih znanstvenika i sveučilišta diljem svijeta koriste ove bespilotne letjelice za provođenje složenih znanstvenih eksperimenata na nove načine.
Skloni smo usredotočiti se na industrijske i komercijalne primjene bespilotnih letjelica, ali čista znanost također ima koristi od pristupačnosti i dostupnosti zrakoplovstva kada su proračuni ograničeni, a vrijeme za dovršetak eksperimenata ključno.
Na primjer, nekoliko poljskih znanstvenika surađivalo je na sveobuhvatnoj studiji obalne erozije, koristeći nekoliko novih tehnologija poput zračnog LiDAR-a i batimetrije.
Pawel Tysiac i Rafal Ossowski s Fakulteta građevinarstva i zaštite okoliša Tehnološkog sveučilišta u Gdanjsku, u suradnji s Lukaszom Janowskim s Pomorske akademije Pomorskog sveučilišta u Gdyniji i Damianom Moskalewiczom s Odjela za geomorfologiju i kvartarnu geologiju Fakulteta oceanografije i geografije Sveučilišta u Gdanjsku, kulminirali su sveobuhvatnom studijom erozije dijela poljske obale (točnije, dijela južnog Baltičkog mora dugog 1 milju).
Rad nosi naslov "Procjena degradacije obalnih litica korištenjem podataka s dronova i ortofotoa te batimetrijskog LiDAR-a u Google Earth Engineu". Objavljen je u časopisu Scientific Reports u siječnju 2025. i odličan je 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 izračune prostorne raspodjele točaka korištenjem tradicionalnih tehnika geodetskog snimanja“, rekao je Pawel. „Nasuprot tome, nedavni napredak u daljinskom istraživanju i strojnom učenju nudi nove metode za procjenu degradacije litica s većom učinkovitošću i točnošću.“
Degradacija obale privukla je pozornost vlada i znanstvenika diljem svijeta jer se broj prirodnih katastrofa povećava, a svaka katastrofa uzrokuje sve veću štetu stanovništvu i geografskim okruženjima.
„U ovom radu koristimo pojam 'degradacija litice' u širokom smislu. Definiramo ga kao ukupni krajnji utjecaj promjena u erozivnim obalnim liticama uzrokovanih raznim čimbenicima i procesima, uključujući složene litološke i hidrogeološke okoliše, aktivnost olujnih valova, oborine, puhanje vjetra i ljudske aktivnosti koje dovode do razvoja velikih pokreta i njihovih utjecaja, poput klizišta, rasjeda, pukotina i krhotina“, rekao je Pawel. „Na temelju toga, ključna pretpostavka ove studije je da se spektar refleksije elektromagnetskih valova razlikuje u područjima pogođenim degradacijom. U slučaju obalnih litica, promjene u agregaciji materijala, vegetaciji i drugim čimbenicima mogu dovesti do značajnih razlika.“
Danas je daljinsko istraživanje standardna metoda za praćenje obalnih okoliša. 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 pravovremene rezolucije omogućuju promatranje promjena u obalnoj morfologiji tijekom vremena i pomažu u identificiranju područja najviše pogođenih prirodnim katastrofama. U ovom slučaju, autori su koristili zračnu fotografiju, koja pruža slike visoke rezolucije korisne za detaljne usporedbe 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 uvjetima, 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 ključni za mjerenje promjena obalne topografije s visokom točnošću, pomažući u filtriranju podataka iz vegetacije ili izoliranih točaka. Najvažniji proizvod LiDAR-a je digitalni model elevacije (DEM), koji se koristi za stvaranje 3D prikaza obalnog krajolika. Ovi modeli pomažu u razumijevanju prostorne raspodjele erozije izračunavanjem modela tijekom vremena.“
Problem je nastao jer komponenta degradacije obale koja se događa pod vodom igra značajnu ulogu u nastanku ovog fenomena, stoga je donesena odluka o korištenju LiDAR-a kao batimetrijskog alata.
Pawel je rekao: „Rezultati studije daju nam uvid u to kako obalne litice reagiraju na trenutne i buduće klimatske promjene, posebno na porast razine mora i povećanu aktivnost oluja.“ „Poboljšanje tradicionalnih geotehničkih istraživanja korištenjem predloženih naprednih tehnologija daljinskog istraživanja, poput korištenja dronova i zračnih istraživanja, pruža model za druga područja koja se suočavaju sa sličnim izazovima. Uvidi dobiveni ovom studijom mogu informirati politike upravljanja obalnim područjem ne samo u Poljskoj, već i u drugim regijama sa sličnim geološkim i okolišnim uvjetima. Učinkoviti planovi upravljanja temeljeni na takvim istraživanjima mogu pomoći u ublažavanju rizika za ljudske živote i infrastrukturu koje predstavljaju erozija i nestabilnost obalnih litica.“
Kombiniranjem prikupljanja zračnih i pomorskih informacija iz autonomnih vozila, ova je skupina znanstvenika uspjela poboljšati kvalitetu podataka, preciznost zaključaka i adekvatnost poduzetih mjera za ublažavanje štete nanesene geografiji i stanovnicima pogođenih područja.
Vrijeme objave: 12. veljače 2025.