A popularidade e a accesibilidade de vehículos aéreos non tripulados (UAVs) beneficiou moitas industrias reducindo os custos e aumentando a seguridade do persoal. Pero e a comunidade científica? Centos, se non miles, de científicos e universidades independentes de todo o mundo usan estes UAV para realizar experimentos científicos complexos de novas formas.
Tendemos a centrarnos nas aplicacións industriais e comerciais de UAVs, pero a ciencia pura tamén se beneficia da accesibilidade e a dispoñibilidade da aviación cando os orzamentos son axustados e o tempo para completar experimentos é fundamental.
Por exemplo, varios científicos polacos colaboraron nun estudo completo da erosión costeira, empregando varias novas tecnoloxías como o lidar e a batimetría aérea.
Pawel Tysiac and Rafal Ossowski of the Faculty of Civil and Environmental Engineering at the Gdansk University of Technology, in collaboration with Lukasz Janowski of the Maritime Academy of the Maritime University of Gdynia and Damian Moskalewicz of the Department of Geomorphology and Quaternary Geology at the Faculty of Oceanography and Geography of the University of Gdansk, have Culminado nun estudo completo da erosión dunha parte da costa polaca (máis concretamente, un tramo de 1 milla do mar Báltico sur).
O artigo leva por título "Avaliación da degradación do acantilado costeiro usando datos de drone e ortofoto e lidar batimétrico no motor de Google Earth". Publicouse en informes científicos, xaneiro de 2025 e é un exemplo principal do uso de novas tecnoloxías para recoller datos que son críticos para comprender as formas en que a natureza cambia a xeografía.
Tivemos a oportunidade de falar con Pawel Tysiac, un dos autores do estudo, para comprender mellor o impacto de drons e lidar no seu proxecto.
"Os métodos tradicionais para controlar a erosión dos acantilados normalmente requiren un traballo de campo intensivo en man de obra e cálculos complexos das distribucións de puntos espaciais mediante técnicas tradicionais de enquisa de terras", dixo Pawel. "En contraste, os avances recentes na teledetección e na aprendizaxe automática ofrecen novos métodos para avaliar a degradación do acantilado con maior eficiencia e precisión."
A degradación costeira chamou a atención dos gobernos e científicos de todo o mundo a medida que aumenta o número de desastres naturais e cada desastre causa cada vez máis danos ás poboacións e aos ambientes xeográficos.
"In this paper, we use the term 'bluff degradation' broadly. We define it as the overall ultimate impact of changes in erosive coastal cliffs caused by a variety of factors and processes, including complex lithologic and hydrogeologic environments, storm surge wave activity, rainfall, wind blowing, and human activities that lead to the development of large-scale movements and their impacts, such as landslides, faults, fissures, and escombros ", dixo Pawel. "En base a isto, unha premisa clave deste estudo é que o espectro de reflectancia de ondas electromagnéticas varía en áreas afectadas pola degradación. No caso de bluffs costeiros, os cambios na agregación de materiais, a vexetación e outros factores poden levar a diferenzas significativas."
Hoxe, a teledetección é o método estándar para controlar os ambientes costeiros. Ao utilizar varios tipos de imaxes e datos recollidos de satélites, plataformas aéreas e sensores en terra, os investigadores poden obter información espacial detallada e actualizada sobre as zonas costeiras. As imaxes de marco de resolución oportunas permiten a observación de cambios na morfoloxía costeira ao longo do tempo e axudan a identificar áreas máis afectadas por desastres naturais. Neste caso, os autores empregaron fotografía aérea, que proporciona imaxes de alta resolución útil para comparacións detalladas antes e despois. Non obstante, existe o problema de diferentes momentos de iluminación nas imaxes, o que leva a procesar diferentes obxectos. En termos de fotogrametría, hai que realizar voos en condicións similares, pero aínda hai algúns problemas con variacións estacionais ao respecto.
"Decidimos usar LiDAR como alternativa para tratar as condicións de iluminación cambiantes", di Pawel. "Os datos de LiDAR son esenciais para medir os cambios topográficos costeiros con alta precisión, axudando a filtrar datos da vexetación ou puntos illados. O produto máis importante de LIDAR é o modelo de elevación dixital (DEM), que se usa para crear unha representación 3D do tempo costeiro.
O problema xurdiu porque o compoñente da degradación costeira que se produce baixo a auga xoga un papel importante ao facer que este fenómeno se produza, de aí a decisión de usar LIDAR como ferramenta batimétrica.
Pawel dixo: "Os resultados do estudo permítennos coñecer como os acantilados costeiros están respondendo ao cambio climático actual e futuro, especialmente o aumento do nivel do mar e o aumento da actividade das tormentas". "Mellorar as enquisas xeotécnicas tradicionais utilizando tecnoloxías avanzadas de teledetección avanzadas propostas, como o uso de drons e enquisas aéreas, proporciona un modelo para outras áreas que enfrontan retos similares. Os coñecementos obtidos con este estudo poden informar as políticas de xestión costeiras non só na polas, senón tamén noutras rexións con similares condicións vidas e ambientais similares. Presentado pola erosión e inestabilidade dos acantilados costeiros ".
Combinando a recollida de información aérea e marítima de vehículos autónomos, este grupo de científicos foi capaz de mellorar a calidade dos datos, a precisión das conclusións e a adecuación das accións realizadas para mitigar o dano á xeografía e aos habitantes das áreas afectadas.
Tempo de publicación: febreiro 12-2025