La popularitat i l’accessibilitat dels vehicles aeris no tripulats (UAVs) han beneficiat a moltes indústries reduint els costos i augmentant la seguretat del personal. Però, què passa amb la comunitat científica? Centenars, si no milers, de científics i universitats independents de tot el món utilitzen aquests UAVs per realitzar experiments científics complexos de noves maneres.
Solem centrar -nos en les aplicacions industrials i comercials dels UAVs, però la ciència pura també es beneficia de l’accessibilitat i la disponibilitat de l’aviació quan els pressupostos són estrets i el temps per completar els experiments és fonamental.
Per exemple, diversos científics polonesos van col·laborar en un estudi complet de l’erosió costanera, utilitzant diverses noves tecnologies com ara LiDar a l’aire i la batimetria.
Pawel Tysiac i Rafal Ossowski de la Facultat d’Enginyeria Civil i Ambiental de la Universitat de Tecnologia de Gdansk, en col·laboració amb Lukasz Janowski de l’Acadèmia Marítima de la Universitat Marítima de Gdynia i Damian Moskalewicz del Departament de Geomorfologia i Geologia Quaternària de la Fastall de l’Oceanografia i Geografia de la Universitat de Gdansk, tenen. va culminar en un estudi complet de l'erosió d'una part de la costa polonesa (més concretament, un tram d'una milla del sud del mar Bàltic).
El treball es titula "Avaluació de la degradació del penya -segat costaner mitjançant dades de drone i ortofoto i lidar batimètric al motor de Google Earth". Es va publicar a Scientific Reports, gener de 2025, i és un exemple primordial de l’ús de les noves tecnologies per recopilar dades fonamentals per comprendre les maneres en què la natura canvia la geografia.
Vam tenir l’oportunitat de parlar amb Pawel Tysiac, un dels autors de l’estudi, per comprendre millor l’impacte dels drons i LiDAR en el seu projecte.
"Els mètodes tradicionals de control de l'erosió dels penya-segats normalment requereixen treballs de camp intensius en mà d'obra i càlculs complexos de distribucions de punts espacials mitjançant tècniques tradicionals de sondeig de terres", va dir Pawel. "En canvi, els avenços recents en teledetecció i aprenentatge automàtic ofereixen nous mètodes per avaluar la degradació dels penya -segats amb una major eficiència i precisió."
La degradació costanera ha cridat l’atenció dels governs i científics de tot el món a mesura que augmenta el nombre de desastres naturals i cada desastre provoca cada cop més danys a les poblacions i els entorns geogràfics.
"En aquest treball, utilitzem el terme" degradació del buf "a l'àmpliament. El definim com l'impacte final general dels canvis en els penya-segats costaners erosius causats per diversos factors i processos, incloent-hi els entorns litològics i hidrogeològics complexos restes ", va dir Pawel. "A partir d'això, una premissa clau d'aquest estudi és que l'espectre de la reflectància de l'ona electromagnètica varia en les zones afectades per la degradació. En el cas dels blufs costaners, els canvis en l'agregació de materials, la vegetació i altres factors poden comportar diferències significatives".
Avui, la teledetecció és el mètode estàndard per controlar els entorns costaners. Utilitzant diversos tipus d’imatges i dades recollides a partir de satèl·lits, plataformes aerotransportades i sensors basats en terra, els investigadors poden obtenir informació espacial detallada i actualitzada sobre les zones costaneres. Les imatges del marc de resolució puntual permeten l'observació dels canvis en la morfologia costanera al llarg del temps i ajuden a identificar zones més afectades per desastres naturals. En aquest cas, els autors van utilitzar fotografia aèria, que proporciona imatges d’alta resolució útils per a comparacions detallades abans i després. Tanmateix, hi ha el problema de diferents moments d’il·luminació a les imatges, provocant diferents objectes a processar. Pel que fa a la fotogrametria, els vols s’han de realitzar en condicions similars, però encara hi ha alguns problemes amb variacions estacionals al respecte.
"Vam decidir utilitzar LiDAR com a alternativa per afrontar les condicions d'il·luminació", afirma Pawel. "Les dades de LiDAR són essencials per mesurar els canvis topogràfics costaners amb alta precisió, ajudant a filtrar les dades de vegetació o punts aïllats. El producte més important de LiDAR és el model d'elevació digital (DEM), que s'utilitza per crear una representació 3D del paisatge costaner. Aquests models ajuden a comprendre la distribució espacial de l'erosió calculant els models amb el temps".
El problema va sorgir perquè el component de la degradació costanera que es produeix sota l’aigua té un paper important en fer que es produeixi aquest fenomen, per tant la decisió d’utilitzar LiDAR com a eina batimètrica.
Pawel va dir: "Els resultats de l'estudi ens donen una visió detallada de com responen els penya -segats costaners al canvi climàtic actual i futur, especialment l'augment del nivell del mar i l'augment de l'activitat de la tempesta". "Millorar les enquestes geogràfiques tradicionals mitjançant l'ús de tecnologies de teledetecció avançades proposades, com l'ús de drons i enquestes a l'aire Infraestructura plantejada per l'erosió i la inestabilitat del penya -segat costaner ".
Combinant la recollida d’informació aèria i marítima de vehicles autònoms, aquest grup de científics va poder millorar la qualitat de les dades, la precisió de les conclusions i l’adequació de les accions preses per mitigar els danys a la geografia i als habitants de les zones afectades.
Posada Posada: 2 de febrer de 2015