मानवरहित हवाई वाहनांची (UAVs) लोकप्रियता आणि परवडणारी क्षमता यामुळे खर्च कमी होऊन आणि कर्मचाऱ्यांची सुरक्षितता वाढून अनेक उद्योगांना फायदा झाला आहे. पण वैज्ञानिक समुदायाचे काय? जगभरातील शेकडो, जर हजारो नाही तर, स्वतंत्र शास्त्रज्ञ आणि विद्यापीठे या UAVs चा वापर नवीन मार्गांनी जटिल वैज्ञानिक प्रयोग करण्यासाठी करतात.
आपण UAV च्या औद्योगिक आणि व्यावसायिक अनुप्रयोगांवर लक्ष केंद्रित करतो, परंतु जेव्हा बजेट कमी असते आणि प्रयोग पूर्ण करण्यासाठी वेळ महत्त्वाचा असतो तेव्हा विमान वाहतुकीची परवडणारी क्षमता आणि उपलब्धता यांचा शुद्ध विज्ञानालाही फायदा होतो.
उदाहरणार्थ, अनेक पोलिश शास्त्रज्ञांनी एअरबोर्न LiDAR आणि बाथीमेट्री सारख्या अनेक नवीन तंत्रज्ञानाचा वापर करून किनारपट्टीच्या धूपाचा व्यापक अभ्यास करण्यासाठी सहकार्य केले.
ग्डान्स्क युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या सिव्हिल अँड एन्व्हायर्नमेंटल इंजिनिअरिंग फॅकल्टीचे पावेल टायसियाक आणि राफल ओसोव्स्की यांनी, ग्डान्स्क युनिव्हर्सिटीच्या मेरीटाईम अकादमीच्या लुकाझ जानोव्स्की आणि ग्डान्स्क युनिव्हर्सिटीच्या ओशनोग्राफी आणि भूगोल फॅकल्टीमधील जिओमॉर्फोलॉजी आणि क्वाटरनरी जिओलॉजी विभागाचे डॅमियन मोस्कालेविच यांच्या सहकार्याने, पोलिश किनाऱ्याच्या एका भागाच्या (अधिक विशेषतः, दक्षिण बाल्टिक समुद्राचा 1-मैलांचा भाग) धूपाचा व्यापक अभ्यास केला आहे.
"ड्रोन आणि ऑर्थोफोटो डेटा आणि बाथिमेट्रिक LiDAR वापरून किनारपट्टीवरील खडकाच्या ऱ्हासाचे मूल्यांकन" असे या पेपरचे शीर्षक आहे. हे पेपर जानेवारी २०२५ मध्ये सायंटिफिक रिपोर्ट्समध्ये प्रकाशित झाले होते आणि निसर्ग भूगोल कसा बदलतो हे समजून घेण्यासाठी महत्त्वपूर्ण असलेला डेटा गोळा करण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञानाच्या वापराचे एक उत्तम उदाहरण आहे.
ड्रोन आणि LiDAR चा त्यांच्या प्रकल्पावर होणारा परिणाम अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी आम्हाला अभ्यासाच्या लेखकांपैकी एक असलेल्या पावेल टायसियाक यांच्याशी बोलण्याची संधी मिळाली.
"कड्यांचे क्षरण निरीक्षण करण्याच्या पारंपारिक पद्धतींमध्ये सामान्यतः श्रम-केंद्रित क्षेत्रीय काम आणि पारंपारिक जमीन सर्वेक्षण तंत्रांचा वापर करून अवकाशीय बिंदू वितरणाची जटिल गणना आवश्यक असते," पावेल म्हणाले. "याउलट, रिमोट सेन्सिंग आणि मशीन लर्निंगमधील अलीकडील प्रगती अधिक कार्यक्षमता आणि अचूकतेने खडकाच्या क्षरणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी नवीन पद्धती प्रदान करते."
नैसर्गिक आपत्तींची संख्या वाढत असताना आणि प्रत्येक आपत्तीमुळे लोकसंख्या आणि भौगोलिक वातावरणाचे अधिकाधिक नुकसान होत असताना, किनारपट्टीच्या ऱ्हासाकडे जगभरातील सरकारे आणि शास्त्रज्ञांचे लक्ष वेधले गेले आहे.
"या पेपरमध्ये, आम्ही 'ब्लफ डिग्रेडेशन' हा शब्द व्यापकपणे वापरतो. आम्ही त्याची व्याख्या विविध घटक आणि प्रक्रियांमुळे होणारे क्षरण करणाऱ्या किनारी कड्यांमधील बदलांचा एकूण अंतिम परिणाम म्हणून करतो, ज्यामध्ये जटिल लिथोलॉजिक आणि हायड्रोजियोलॉजिकल वातावरण, वादळ लाट क्रियाकलाप, पाऊस, वारा वाहणे आणि मानवी क्रियाकलापांचा समावेश आहे ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात हालचाली आणि त्यांचे परिणाम, जसे की भूस्खलन, फॉल्ट, फिशर आणि मोडतोड यांचा समावेश आहे," पावेल म्हणाले. "याच्या आधारे, या अभ्यासाचा एक महत्त्वाचा आधार असा आहे की इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेव्ह रिफ्लेक्टन्स स्पेक्ट्रम क्षरणाने प्रभावित झालेल्या भागात बदलतो. किनारी ब्लफच्या बाबतीत, भौतिक एकत्रीकरण, वनस्पती आणि इतर घटकांमधील बदलांमुळे लक्षणीय फरक होऊ शकतात."
आज, रिमोट सेन्सिंग ही किनारी वातावरणाचे निरीक्षण करण्यासाठी एक मानक पद्धत आहे. उपग्रह, हवाई प्लॅटफॉर्म आणि जमिनीवर आधारित सेन्सर्समधून गोळा केलेल्या विविध प्रकारच्या प्रतिमा आणि डेटाचा वापर करून, संशोधक किनारी क्षेत्रांबद्दल तपशीलवार आणि अद्ययावत अवकाशीय माहिती मिळवू शकतात. वेळेवर रिझोल्यूशन फ्रेम प्रतिमा कालांतराने किनारी आकारविज्ञानातील बदलांचे निरीक्षण करण्यास अनुमती देतात आणि नैसर्गिक आपत्तींनी सर्वाधिक प्रभावित क्षेत्रे ओळखण्यास मदत करतात. या प्रकरणात, लेखकांनी हवाई छायाचित्रण वापरले, जे उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमा प्रदान करते जे आधी आणि नंतर तपशीलवार तुलना करण्यासाठी उपयुक्त आहेत. तथापि, प्रतिमांवर वेगवेगळ्या वेळेच्या प्रकाशाची समस्या आहे, ज्यामुळे वेगवेगळ्या वस्तूंवर प्रक्रिया करावी लागते. फोटोग्रामेट्रीच्या बाबतीत, समान परिस्थितीत उड्डाणे करणे आवश्यक आहे, परंतु या संदर्भात हंगामी फरकांसह काही समस्या अजूनही आहेत.
"बदलत्या प्रकाश परिस्थितींना तोंड देण्यासाठी आम्ही LiDAR चा पर्याय म्हणून वापर करण्याचा निर्णय घेतला," पावेल म्हणतात. "किनारी स्थलाकृतिक बदल उच्च अचूकतेने मोजण्यासाठी LiDAR डेटा आवश्यक आहे, वनस्पती किंवा वेगळ्या बिंदूंमधून डेटा फिल्टर करण्यास मदत करतो. LiDAR चे सर्वात महत्वाचे उत्पादन म्हणजे डिजिटल एलिव्हेशन मॉडेल (DEM), जे किनारी लँडस्केपचे 3D प्रतिनिधित्व तयार करण्यासाठी वापरले जाते. हे मॉडेल कालांतराने मॉडेल्सची गणना करून धूपाचे स्थानिक वितरण समजून घेण्यास मदत करतात."
ही समस्या उद्भवली कारण पाण्याखाली होणाऱ्या किनारपट्टीच्या ऱ्हासाचा घटक ही घटना घडवून आणण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतो, म्हणूनच LiDAR चा वापर बाथीमेट्रिक साधन म्हणून करण्याचा निर्णय घेण्यात आला.
पावेल म्हणाले, "अभ्यासाचे निकाल आपल्याला सध्याच्या आणि भविष्यातील हवामान बदलांना, विशेषतः समुद्राच्या पातळीत वाढ आणि वादळांच्या वाढत्या हालचालींना किनारी कडे कसे प्रतिसाद देत आहेत याबद्दल अंतर्दृष्टी देतात." "ड्रोन आणि हवाई सर्वेक्षणांसारख्या प्रस्तावित प्रगत रिमोट सेन्सिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून पारंपारिक भू-तांत्रिक सर्वेक्षण वाढवणे, समान आव्हानांना तोंड देणाऱ्या इतर क्षेत्रांसाठी एक मॉडेल प्रदान करते. या अभ्यासातून मिळालेल्या अंतर्दृष्टी केवळ पोलंडमध्येच नव्हे तर समान भूगर्भीय आणि पर्यावरणीय परिस्थिती असलेल्या इतर प्रदेशांमध्ये देखील किनारी व्यवस्थापन धोरणांना माहिती देऊ शकतात. अशा संशोधनावर आधारित प्रभावी व्यवस्थापन योजना किनारी कडेची धूप आणि अस्थिरतेमुळे मानवी जीवन आणि पायाभूत सुविधांना होणारे धोके कमी करण्यास मदत करू शकतात."
स्वायत्त वाहनांमधून हवाई आणि सागरी माहिती संकलन एकत्रित करून, शास्त्रज्ञांचा हा गट डेटाची गुणवत्ता, निष्कर्षांची अचूकता आणि प्रभावित भागातील भूगोल आणि रहिवाशांचे नुकसान कमी करण्यासाठी केलेल्या कृतींची पर्याप्तता सुधारण्यात यशस्वी झाला.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-१२-२०२५