La populareco kaj pagebleco de Senpilotaj Aerveturiloj (SAV-oj) profitigis multajn industriojn per redukto de kostoj kaj pliigo de personara sekureco. Sed kio pri la scienca komunumo? Centoj, se ne miloj, da sendependaj sciencistoj kaj universitatoj tra la mondo uzas ĉi tiujn SAV-ojn por fari kompleksajn sciencajn eksperimentojn laŭ novaj manieroj.
Ni emas fokusiĝi sur la industriaj kaj komercaj aplikoj de senpilotaj aviadiloj (UAV-oj), sed pura scienco ankaŭ profitas de la pagebleco kaj havebleco de aviado kiam buĝetoj estas malaltaj kaj la tempo por kompletigi eksperimentojn estas kritika.
Ekzemple, pluraj polaj sciencistoj kunlaboris pri ampleksa studo de marborda erozio, uzante plurajn novajn teknologiojn kiel aera LiDAR kaj batimetrio.
Pawel Tysiac kaj Rafal Ossowski de la Fakultato de Civila kaj Media Inĝenierarto ĉe la Teknologia Universitato de Gdansk, kunlabore kun Lukasz Janowski de la Mara Akademio de la Mara Universitato de Gdynia kaj Damian Moskalewicz de la Departemento de Geomorfologio kaj Kvaternara Geologio ĉe la Fakultato de Oceanografio kaj Geografio de la Universitato de Gdansk, kulminis per ampleksa studo pri la erozio de parto de la pola marbordo (pli specife, 1-mejla peco de la suda Balta Maro).
La artikolo titoliĝas "Takso de marbordaj klifoj degradiĝantaj per dronoj kaj ortofotoj kaj batimetria LiDAR en Google Earth Engine". Ĝi estis publikigita en Scientific Reports, januaro 2025 kaj estas ĉefa ekzemplo de la uzo de novaj teknologioj por kolekti datumojn, kiuj estas esencaj por kompreni la manierojn, kiel naturo ŝanĝas geografion.
Ni havis la ŝancon paroli kun Pawel Tysiac, unu el la aŭtoroj de la studo, por pli bone kompreni la efikon de virabeloj kaj LiDAR sur ilian projekton.
"Tradiciaj metodoj por monitori klifo-erozion tipe postulas laborintensan kampolaboron kaj kompleksajn kalkulojn de spacaj punktodistribuoj uzante tradiciajn termezurajn teknikojn," diris Pawel. "Kontraste, lastatempaj progresoj en fora sensado kaj maŝinlernado ofertas novajn metodojn por taksi klifodegradiĝon kun pli granda efikeco kaj precizeco."
Marborda degradiĝo altiris la atenton de registaroj kaj sciencistoj tra la mondo, ĉar la nombro da naturaj katastrofoj pliiĝas kaj ĉiu katastrofo kaŭzas pli kaj pli da damaĝo al loĝantaroj kaj geografiaj medioj.
"En ĉi tiu artikolo, ni uzas la terminon 'degradado de klifoj' larĝe. Ni difinas ĝin kiel la ĝeneralan finfinan efikon de ŝanĝoj en eroziaj marbordaj klifoj kaŭzitaj de diversaj faktoroj kaj procezoj, inkluzive de kompleksaj litologiaj kaj hidrogeologiaj medioj, aktiveco de ŝtormaj ondoj, pluvokvanto, ventoblovado kaj homaj aktivecoj, kiuj kondukas al la disvolviĝo de grandskalaj movoj kaj iliaj efikoj, kiel terglitoj, faŭltoj, fendetoj kaj derompaĵoj," diris Pawel. "Surbaze de tio, ŝlosila premiso de ĉi tiu studo estas, ke la reflekta spektro de elektromagnetaj ondoj varias en areoj trafitaj de degradiĝo. Koncerne marbordajn klifojn, ŝanĝoj en materiala agregado, vegetaĵaro kaj aliaj faktoroj povas konduki al signifaj diferencoj."
Hodiaŭ, teledetektado estas la norma metodo por monitori marbordajn mediojn. Per utiligado de diversaj specoj de bildoj kaj datumoj kolektitaj de satelitoj, aeraj platformoj kaj surteraj sensiloj, esploristoj povas akiri detalajn kaj ĝisdatajn spacajn informojn pri marbordaj regionoj. Ĝustatempa rezolucia kadrobildoj permesas observadon de ŝanĝoj en marborda morfologio laŭlonge de la tempo kaj helpas identigi areojn plej trafitajn de naturaj katastrofoj. En ĉi tiu kazo, la aŭtoroj uzis aerfotarton, kiu provizas alt-rezoluciajn bildojn utilajn por detalaj antaŭ-kaj-postaj komparoj. Tamen, ekzistas la problemo de malsamaj tempoj de lumigo sur la bildoj, kio kondukas al malsamaj objektoj por esti prilaboritaj. Rilate al fotogrametrio, flugoj devas esti faritaj sub similaj kondiĉoj, sed ankoraŭ ekzistas kelkaj problemoj kun laŭsezonaj varioj en ĉi tiu rilato.
„Ni decidis uzi LiDAR kiel alternativon por trakti ŝanĝiĝantajn lumkondiĉojn,“ diras Pawel. „LiDAR-datumoj estas esencaj por mezuri marbordajn topografiajn ŝanĝojn kun alta precizeco, helpante filtri datumojn de vegetaĵaro aŭ izolitaj punktoj. La plej grava produkto de LiDAR estas la Cifereca Altecmodelo (DEM), kiu estas uzata por krei 3D-reprezentaĵon de la marborda pejzaĝo. Ĉi tiuj modeloj helpas kompreni la spacan distribuon de erozio per kalkulado de modeloj laŭlonge de la tempo.“
La problemo ekestis ĉar la komponanto de marborda degenero, kiu okazas subakve, ludas signifan rolon en kaŭzado de ĉi tiu fenomeno, tial la decido uzi LiDAR kiel batimetrian ilon.
Pawel diris, "La rezultoj de la studo donas al ni komprenon pri kiel marbordaj klifoj respondas al nuna kaj estonta klimata ŝanĝo, precipe al marnivela altiĝo kaj pliigita ŝtorma agado." "Plibonigi tradiciajn geoteknikajn enketojn per utiligado de proponitaj progresintaj teledetektaj teknologioj, kiel ekzemple la uzo de virabeloj kaj aeraj enketoj, provizas modelon por aliaj areoj alfrontantaj similajn defiojn. La komprenoj akiritaj de ĉi tiu studo povas informi marbordajn administradajn politikojn ne nur en Pollando, sed ankaŭ en aliaj regionoj kun similaj geologiaj kaj mediaj kondiĉoj. Efikaj administradaj planoj bazitaj sur tia esplorado povas helpi mildigi la riskojn por homa vivo kaj infrastrukturo prezentitajn de erozio kaj malstabileco de marbordaj klifoj."
Kombinante aerajn kaj marajn informojn kolektantajn de aŭtonomaj veturiloj, ĉi tiu grupo de sciencistoj sukcesis plibonigi la kvaliton de la datumoj, la precizecon de la konkludoj, kaj la taŭgecon de la agoj faritaj por mildigi la damaĝon al la geografio kaj loĝantoj de la trafitaj areoj.
Afiŝtempo: 12-a de februaro 2025