Populariti dan keterjangkauan Kenderaan Udara Tanpa Pemandu (UAV) telah memberi manfaat kepada banyak industri dengan mengurangkan kos dan meningkatkan keselamatan kakitangan. Tetapi bagaimana dengan komuniti saintifik? Beratus-ratus, jika tidak beribu-ribu, saintis bebas dan universiti di seluruh dunia menggunakan UAV ini untuk menjalankan eksperimen saintifik yang kompleks dengan cara baharu.
Kami cenderung untuk menumpukan pada aplikasi industri dan komersial UAV, tetapi sains tulen juga mendapat manfaat daripada kemampuan dan ketersediaan penerbangan apabila belanjawan terhad dan masa untuk menyelesaikan eksperimen adalah kritikal.
Sebagai contoh, beberapa saintis Poland bekerjasama dalam kajian menyeluruh tentang hakisan pantai, menggunakan beberapa teknologi baharu seperti LiDAR bawaan udara dan batimetri.
Pawel Tysiac dan Rafal Ossowski dari Fakulti Kejuruteraan Awam dan Alam Sekitar di Universiti Teknologi Gdansk, dengan kerjasama Lukasz Janowski dari Akademi Maritim Universiti Maritim Gdynia dan Damian Moskalewicz dari Jabatan Geomorfologi dan Geologi Kuaternari di Fakulti Oseanografi dan Geografi Universiti Gdansk yang komprehensif, mempunyai kajian menyeluruh tentang Pengolisian Universiti Gdansk, pantai (lebih khusus, bentangan 1 batu di selatan Laut Baltik).
Kertas kerja itu bertajuk "Penilaian kemerosotan tebing pantai menggunakan data dron dan ortofoto dan LiDAR batimetri dalam Enjin Google Earth". Ia diterbitkan dalam Laporan Saintifik, Januari 2025 dan merupakan contoh utama penggunaan teknologi baharu untuk mengumpul data yang penting untuk memahami cara alam mengubah geografi.
Kami berpeluang bercakap dengan Pawel Tysiac, salah seorang pengarang kajian, untuk lebih memahami kesan dron dan LiDAR pada projek mereka.
"Kaedah tradisional untuk memantau hakisan tebing biasanya memerlukan kerja lapangan yang intensif buruh dan pengiraan kompleks pengagihan titik spatial menggunakan teknik ukur tanah tradisional," kata Pawel. "Sebaliknya, kemajuan terkini dalam penderiaan jauh dan pembelajaran mesin menawarkan kaedah baharu untuk menilai degradasi tebing dengan kecekapan dan ketepatan yang lebih tinggi."
Kemerosotan pantai telah menarik perhatian kerajaan dan saintis di seluruh dunia apabila bilangan bencana alam meningkat dan setiap bencana menyebabkan lebih banyak kerosakan kepada populasi dan persekitaran geografi.
"Dalam makalah ini, kami menggunakan istilah 'degradasi tebing' secara meluas. Kami mentakrifkannya sebagai kesan muktamad keseluruhan perubahan dalam tebing pantai yang menghakis yang disebabkan oleh pelbagai faktor dan proses, termasuk persekitaran litologi dan hidrogeologi yang kompleks, aktiviti gelombang lonjakan ribut, hujan, tiupan angin dan aktiviti manusia yang membawa kepada perkembangan pergerakan berskala besar, runtuhan dan rekahan tanah," Pawel berkata. "Berdasarkan perkara ini, premis utama kajian ini ialah spektrum pemantulan gelombang elektromagnet berbeza-beza di kawasan yang terjejas oleh degradasi. Dalam kes tebing pantai, perubahan dalam pengagregatan bahan, tumbuh-tumbuhan dan faktor lain boleh membawa kepada perbezaan yang ketara."
Hari ini, penderiaan jauh adalah kaedah standard untuk memantau persekitaran pantai. Dengan menggunakan pelbagai jenis imej dan data yang dikumpul daripada satelit, platform bawaan udara dan penderia berasaskan darat, penyelidik boleh mendapatkan maklumat spatial yang terperinci dan terkini tentang kawasan pantai. Imej bingkai resolusi tepat pada masanya membolehkan pemerhatian perubahan dalam morfologi pantai dari semasa ke semasa dan membantu mengenal pasti kawasan yang paling terjejas oleh bencana alam. Dalam kes ini, pengarang menggunakan fotografi udara, yang menyediakan imej resolusi tinggi yang berguna untuk perbandingan sebelum dan selepas terperinci. Walau bagaimanapun, terdapat masalah masa pencahayaan yang berbeza pada imej, yang membawa kepada objek yang berbeza untuk diproses. Dari segi fotogrametri, penerbangan perlu dijalankan dalam keadaan yang sama, tetapi masih terdapat beberapa isu dengan variasi bermusim dalam hal ini.
"Kami memutuskan untuk menggunakan LiDAR sebagai alternatif untuk menangani perubahan keadaan pencahayaan," kata Pawel. "Data LiDAR adalah penting untuk mengukur perubahan topografi pantai dengan ketepatan yang tinggi, membantu menapis data daripada tumbuh-tumbuhan atau titik terpencil. Produk LiDAR yang paling penting ialah Model Ketinggian Digital (DEM), yang digunakan untuk mencipta perwakilan 3D bagi landskap pantai. Model ini membantu memahami taburan ruang hakisan dengan mengira model dari semasa ke semasa."
Masalah timbul kerana komponen degradasi pantai yang berlaku di bawah air memainkan peranan penting dalam menyebabkan fenomena ini berlaku, justeru keputusan untuk menggunakan LiDAR sebagai alat batimetri.
Pawel berkata, "Hasil kajian memberi kita gambaran tentang bagaimana tebing pantai bertindak balas terhadap perubahan iklim semasa dan masa depan, terutamanya kenaikan paras laut dan peningkatan aktiviti ribut." "Meningkatkan tinjauan geoteknikal tradisional dengan menggunakan teknologi penderiaan jauh termaju yang dicadangkan, seperti penggunaan dron dan tinjauan bawaan udara, menyediakan model untuk kawasan lain yang menghadapi cabaran yang sama. Wawasan yang diperoleh daripada kajian ini boleh memaklumkan dasar pengurusan pantai bukan sahaja di Poland, tetapi juga di kawasan lain yang mempunyai keadaan geologi dan alam sekitar yang serupa. Pelan pengurusan penyelidikan yang berkesan boleh membantu mengurangkan risiko kehidupan manusia berdasarkan infrastruktur pantai yang sedemikian. hakisan tebing dan ketidakstabilan."
Dengan menggabungkan pengumpulan maklumat udara dan maritim daripada kenderaan autonomi, kumpulan saintis ini dapat meningkatkan kualiti data, ketepatan kesimpulan dan kecukupan tindakan yang diambil untuk mengurangkan kerosakan pada geografi dan penduduk kawasan yang terjejas.
Masa siaran: Feb-12-2025