Oct 27, 2025
Популярность и доступность беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) принесли пользу многим отраслям промышленности, снизив затраты и повысив безопасность персонала. Но что насчёт научного сообщества? Сотни, если не тысячи, независимых учёных и университетов по всему миру используют эти БПЛА для проведения сложных научных экспериментов новыми методами. Мы склонны сосредотачиваться на промышленном и коммерческом применении БПЛА, но чистая наука также выигрывает от доступности и наличия авиации в случаях, когда бюджеты ограничены, а время на проведение экспериментов имеет решающее значение. Например, несколько польских ученых совместно работали над комплексным исследованием береговой эрозии, используя ряд новых технологий, таких как бортовой лидар и батиметрия. Павел Тысяц и Рафал Оссовский с факультета гражданского и экологического строительства Гданьского технологического университета в сотрудничестве с Лукашем Яновским из Морской академии Морского университета в Гдыне и Дамианом Москалевичем с кафедры геоморфологии и четвертичной геологии факультета океанографии и географии Гданьского университета завершили комплексное исследование эрозии части польского побережья (в частности, участка южной части Балтийского моря протяженностью 1 милю). Статья называется «Оценка деградации прибрежных обрывов с использованием данных дронов, ортофотоснимков и батиметрического лидара в Google Earth Engine». Она была опубликована в журнале Scientific Reports в январе 2025 года и является ярким примером использования новых технологий для сбора данных, критически важных для понимания того, как природа меняет географию. У нас была возможность поговорить с Павлом Тысяцем, одним из авторов исследования, чтобы лучше понять влияние дронов и LiDAR на их проект. «Традиционные методы мониторинга эрозии скал обычно требуют трудоёмких полевых работ и сложных расчётов пространственного распределения точек с использованием традиционных методов геодезической съёмки», — сказал Павел. «В отличие от этого, последние достижения в области дистанционного зондирования и машинного обучения предлагают новые методы оценки деградации скал с большей эффективностью и точностью». Деградация прибрежных районов привлекает внимание правительств и ученых по всему миру, поскольку число стихийных бедствий растет, и каждое бедствие наносит все больший ущерб населению и географическим средам. «В данной работе мы используем термин «деградация обрыва» в широком смысле. Мы определяем его как совокупное конечное воздействие изменений в эрозионных прибрежных обрывах, вызванных различными факторами и процессами, включая сложную литологическую и гидрогеологическую среду, штормовые нагоны, осадки, ветер и деятельность человека, которые приводят к развитию крупномасштабных подвижек и их последствий, таких как оползни, разломы, трещины и обломки», — сказал Павел. «Исходя из этого, ключевая предпосылка данного исследования заключается в том, что спектр отражения электромагнитных волн различается в районах, подверженных деградации. В случае прибрежных обрывов изменения в агрегации материала, растительности и других факторах могут привести к значительным различиям». ТСегодня дистанционное зондирование является стандартным методом мониторинга прибрежной среды. Используя различные типы изображений и данные, собранные со спутников, воздушных платформ и наземных датчиков, исследователи могут получать подробную и актуальную пространственную информацию о прибрежных территориях. Изображения с высоким разрешением позволяют отслеживать изменения в морфологии побережья с течением времени и выявлять районы, наиболее пострадавшие от стихийных бедствий. В данном случае авторы использовали аэрофотосъемку, которая обеспечивает получение изображений высокого разрешения, полезных для детального сравнения «до» и «после». Однако существует проблема разного времени освещения на снимках, что приводит к необходимости обработки разных объектов. С точки зрения фотограмметрии, полеты необходимо проводить в схожих условиях, но при этом сохраняются некоторые проблемы, связанные с сезонными колебаниями. «Мы решили использовать лидар в качестве альтернативы для решения проблемы меняющихся условий освещения», — говорит Павел. «Данные лидара необходимы для высокоточного измерения изменений рельефа побережья, помогая фильтровать данные по растительности или отдельным точкам. Важнейшим продуктом лидара является цифровая модель рельефа (ЦМР), которая используется для создания трёхмерного изображения прибрежного ландшафта. Эти модели помогают понять пространственное распределение эрозии, рассчитывая модели с течением времени». Проблема возникла из-за того, что компонент прибрежной деградации, происходящий под водой, играет значительную роль в возникновении этого явления, поэтому было принято решение использовать LiDAR в качестве батиметрического инструмента. Павел сказал: «Результаты исследования дают нам представление о том, как прибрежные скалы реагируют на текущие и будущие изменения климата, в частности, на повышение уровня моря и усиление штормовой активности». «Расширение традиционных геотехнических исследований путем использования предлагаемых передовых технологий дистанционного зондирования, таких как использование Картографический дрон и аэрофотосъёмка, представляет собой модель для других районов, сталкивающихся с аналогичными проблемами. Результаты этого исследования могут быть использованы при разработке политики управления прибрежными зонами не только в Польше, но и в других регионах со схожими геологическими и экологическими условиями. Эффективные планы управления, основанные на таких исследованиях, могут помочь снизить риски для жизни людей и инфраструктуры, связанные с эрозией и нестабильностью прибрежных скал. Объединив сбор воздушной и морской информации с помощью автономных транспортных средств, эта группа ученых смогла улучшить качество данных, точность выводов и адекватность мер, принимаемых для смягчения ущерба географии и жителям пострадавших районов.
IPv6 network supported |
Карта сайта
|
Xml
|
блог
|
политика конфиденциальности
|
Новости
