უპილოტო საფრენი აპარატების (UAV) პოპულარობამ და ხელმისაწვდომმა ფასებმა მრავალი ინდუსტრია დააფინანსა ხარჯების შემცირებით და პერსონალის უსაფრთხოების გაზრდით. მაგრამ რა შეიძლება ითქვას სამეცნიერო საზოგადოებაზე? მსოფლიოს მასშტაბით ასობით, თუ არა ათასობით, დამოუკიდებელი მეცნიერი და უნივერსიტეტი იყენებს ამ უპილოტო საფრენ აპარატებს ახალი გზებით რთული სამეცნიერო ექსპერიმენტების ჩასატარებლად.
ჩვენ, როგორც წესი, ყურადღებას ვამახვილებთ უპილოტო საფრენი აპარატების სამრეწველო და კომერციულ გამოყენებაზე, თუმცა, როდესაც ბიუჯეტი შეზღუდულია და ექსპერიმენტების დასასრულებლად დრო კრიტიკულია, ავიაციის ხელმისაწვდომობა წმინდა მეცნიერებასაც სარგებლს მოაქვს.
მაგალითად, რამდენიმე პოლონელმა მეცნიერმა ითანამშრომლა სანაპირო ზოლის ეროზიის ყოვლისმომცველ კვლევაზე, რამდენიმე ახალი ტექნოლოგიის გამოყენებით, როგორიცაა საჰაერო LiDAR და ბათიმეტრია.
გდანსკის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის სამოქალაქო და გარემოსდაცვითი ინჟინერიის ფაკულტეტის წარმომადგენლებმა პაველ ტიშიაკმა და რაფალ ოსოვსკიმ, გდინიას საზღვაო უნივერსიტეტის საზღვაო აკადემიის წარმომადგენელ ლუკაშ იანოვსკისთან და გდანსკის უნივერსიტეტის ოკეანოგრაფიისა და გეოგრაფიის ფაკულტეტის გეომორფოლოგიისა და მეოთხეული გეოლოგიის დეპარტამენტის წარმომადგენელ დამიან მოსკალევიჩთან თანამშრომლობით, პოლონეთის სანაპიროს ნაწილის (უფრო კონკრეტულად კი, სამხრეთ ბალტიის ზღვის 1 მილის სიგრძის მონაკვეთის) ეროზიის ყოვლისმომცველი კვლევა ჩაატარეს.
ნაშრომის სახელწოდებაა „სანაპირო კლდეების დეგრადაციის შეფასება დრონებისა და ორთოფოტო მონაცემების და ბათიმეტრიული LiDAR-ის გამოყენებით Google Earth Engine-ში“. იგი გამოქვეყნდა Scientific Reports-ში 2025 წლის იანვარში და წარმოადგენს ახალი ტექნოლოგიების გამოყენების შესანიშნავ მაგალითს მონაცემების შესაგროვებლად, რომლებიც კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ბუნების მიერ გეოგრაფიის ცვლილების გზების გასაგებად.
ჩვენ გვქონდა შესაძლებლობა, გვესაუბრა კვლევის ერთ-ერთ ავტორთან, პაველ ტისიაკთან, რათა უკეთ გაგვეგო დრონებისა და LiDAR-ის გავლენა მათ პროექტზე.
„კლდეების ეროზიის მონიტორინგის ტრადიციული მეთოდები, როგორც წესი, მოითხოვს შრომატევად საველე სამუშაოებს და სივრცითი წერტილების განაწილების რთულ გამოთვლებს ტრადიციული მიწის აზომვითი ტექნიკის გამოყენებით“, - თქვა პაველმა. „ამის საპირისპიროდ, დისტანციური ზონდირებისა და მანქანური სწავლების ბოლოდროინდელი მიღწევები გვთავაზობს ახალ მეთოდებს კლდეების დეგრადაციის შესაფასებლად უფრო დიდი ეფექტურობითა და სიზუსტით“.
სანაპირო ზოლის დეგრადაციამ მთელი მსოფლიოს მთავრობებისა და მეცნიერების ყურადღება მიიპყრო, რადგან სტიქიური უბედურებების რაოდენობა იზრდება და თითოეული კატასტროფა სულ უფრო მეტ ზიანს აყენებს მოსახლეობას და გეოგრაფიულ გარემოს.
„ამ ნაშრომში ჩვენ ტერმინს „კლდეების დეგრადაცია“ ფართოდ ვიყენებთ. ჩვენ მას განვსაზღვრავთ, როგორც ეროზიული სანაპირო კლდეების ცვლილებების საბოლოო ზემოქმედებას, რომელიც გამოწვეულია სხვადასხვა ფაქტორებითა და პროცესებით, მათ შორის რთული ლითოლოგიური და ჰიდროგეოლოგიური გარემოთი, შტორმული ტალღების აქტივობით, ნალექებით, ქარის ქრით და ადამიანის საქმიანობით, რაც იწვევს ფართომასშტაბიანი მოძრაობების განვითარებას და მათ გავლენას, როგორიცაა მეწყერი, ნაპრალი, ნაპრალები და ნამსხვრევები“, - თქვა პაველმა. „ამის საფუძველზე, ამ კვლევის მთავარი წინაპირობაა ის, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღების არეკვლის სპექტრი იცვლება დეგრადაციით დაზარალებულ ადგილებში. სანაპირო კლდეების შემთხვევაში, მასალის აგრეგაციის, მცენარეულობის და სხვა ფაქტორების ცვლილებებმა შეიძლება გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი განსხვავებები.“
დღესდღეობით, დისტანციური ზონდირება სანაპირო გარემოს მონიტორინგის სტანდარტული მეთოდია. თანამგზავრებიდან, საჰაერო პლატფორმებიდან და ხმელეთზე განლაგებული სენსორებიდან შეგროვებული სხვადასხვა ტიპის სურათებისა და მონაცემების გამოყენებით, მკვლევარებს შეუძლიათ მიიღონ დეტალური და განახლებული სივრცითი ინფორმაცია სანაპირო ზოლების შესახებ. დროული გარჩევადობის კადრული სურათები საშუალებას იძლევა დროთა განმავლობაში დააკვირდნენ სანაპირო მორფოლოგიის ცვლილებებს და ხელს უწყობენ სტიქიური უბედურებებით ყველაზე მეტად დაზარალებული ტერიტორიების იდენტიფიცირებას. ამ შემთხვევაში, ავტორებმა გამოიყენეს აეროფოტოგრაფირება, რომელიც იძლევა მაღალი გარჩევადობის სურათებს, რომლებიც სასარგებლოა დეტალური შედარებისთვის „ადრე და შემდეგ“. თუმცა, არსებობს სურათებზე განათების სხვადასხვა დროის პრობლემა, რაც იწვევს სხვადასხვა ობიექტების დამუშავებას. ფოტოგრამეტრიის თვალსაზრისით, ფრენები უნდა განხორციელდეს მსგავს პირობებში, მაგრამ ამ მხრივ ჯერ კიდევ არსებობს გარკვეული პრობლემები სეზონურ ვარიაციებთან დაკავშირებით.
„ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ LiDAR-ის გამოყენება ალტერნატივად შეგვეძლო ცვალებადი განათების პირობების გასამკლავებლად“, ამბობს პაველი. „LiDAR მონაცემები აუცილებელია სანაპირო ზოლის ტოპოგრაფიული ცვლილებების მაღალი სიზუსტით გასაზომად, რაც ხელს უწყობს მონაცემების ფილტრაციას მცენარეულობიდან ან იზოლირებული წერტილებიდან. LiDAR-ის ყველაზე მნიშვნელოვანი პროდუქტია ციფრული სიმაღლის მოდელი (DEM), რომელიც გამოიყენება სანაპირო ლანდშაფტის 3D წარმოდგენის შესაქმნელად. ეს მოდელები ხელს უწყობს ეროზიის სივრცითი განაწილების გაგებას დროთა განმავლობაში მოდელების გამოთვლით“.
პრობლემა წარმოიშვა იმის გამო, რომ წყალქვეშ მიმდინარე სანაპირო ზოლის დეგრადაციის კომპონენტი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ამ ფენომენის გამომწვევ მიზეზებში, ამიტომაც გადაწყდა LiDAR-ის ბათიმეტრიულ ინსტრუმენტად გამოყენება.
პაველმა განაცხადა: „კვლევის შედეგები გვაძლევს წარმოდგენას იმის შესახებ, თუ როგორ რეაგირებენ სანაპირო კლდეები კლიმატის მიმდინარე და მომავალ ცვლილებებზე, განსაკუთრებით ზღვის დონის აწევასა და ქარიშხლების აქტივობის ზრდაზე“. „ტრადიციული გეოტექნიკური კვლევების გაუმჯობესება შემოთავაზებული მოწინავე დისტანციური ზონდირების ტექნოლოგიების გამოყენებით, როგორიცაა დრონები და საჰაერო კვლევები, წარმოადგენს მოდელს სხვა ტერიტორიებისთვის, რომლებიც მსგავსი გამოწვევების წინაშე დგანან. ამ კვლევიდან მიღებული ინფორმაცია შეიძლება სასარგებლო იყოს სანაპირო ზოლის მართვის პოლიტიკისთვის არა მხოლოდ პოლონეთში, არამედ სხვა რეგიონებშიც, რომლებსაც მსგავსი გეოლოგიური და გარემო პირობები აქვთ. ასეთ კვლევაზე დაფუძნებული ეფექტური მართვის გეგმები ხელს შეუწყობს სანაპირო კლდეების ეროზიითა და არასტაბილურობით გამოწვეული რისკების შემცირებას ადამიანის სიცოცხლისა და ინფრასტრუქტურისთვის“.
ავტონომიური სატრანსპორტო საშუალებებიდან საჰაერო და საზღვაო ინფორმაციის შეგროვების გაერთიანებით, მეცნიერთა ამ ჯგუფმა შეძლო მონაცემთა ხარისხის, დასკვნების სიზუსტის და დაზარალებული ტერიტორიების გეოგრაფიისა და მაცხოვრებლებისთვის ზიანის შესამცირებლად განხორციელებული ქმედებების ადეკვატურობის გაუმჯობესება.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 12 თებერვალი