İnsansız Hava Araçları'nın (İHA) popülaritesi ve uygun fiyatı, maliyetleri düşürerek ve personel güvenliğini artırarak birçok sektöre fayda sağlamıştır. Peki ya bilim camiası? Dünya çapında yüzlerce, hatta binlerce bağımsız bilim insanı ve üniversite, karmaşık bilimsel deneyleri yeni yöntemlerle yürütmek için bu İHA'ları kullanıyor.
Genellikle İHA'ların endüstriyel ve ticari uygulamalarına odaklanıyoruz, ancak bütçelerin kısıtlı olduğu ve deneyleri tamamlama süresinin kritik olduğu durumlarda havacılığın uygun fiyatlı ve erişilebilir olmasından saf bilim de faydalanıyor.
Örneğin, birkaç Polonyalı bilim insanı, havadan LiDAR ve batimetri gibi çeşitli yeni teknolojileri kullanarak kıyı erozyonu üzerine kapsamlı bir çalışma üzerinde işbirliği yaptı.
Gdansk Teknoloji Üniversitesi İnşaat ve Çevre Mühendisliği Fakültesi'nden Pawel Tysiac ve Rafal Ossowski, Gdynia Denizcilik Üniversitesi Denizcilik Akademisi'nden Lukasz Janowski ve Gdansk Üniversitesi Oşinografi ve Coğrafya Fakültesi Jeomorfoloji ve Kuaterner Jeoloji Bölümü'nden Damian Moskalewicz ile işbirliği yaparak, Polonya kıyılarının bir bölümünün (daha spesifik olarak, güney Baltık Denizi'nin 1 mil uzunluğundaki bir bölümü) aşınmasına ilişkin kapsamlı bir çalışma yürüttüler.
"Google Earth Engine'de drone ve ortofoto verileri ve batimetrik LiDAR kullanılarak kıyı uçurumu bozulmasının değerlendirilmesi" başlıklı makale, Ocak 2025'te Scientific Reports dergisinde yayınlanmış olup, doğanın coğrafyayı nasıl değiştirdiğini anlamak için kritik öneme sahip verileri toplamak amacıyla yeni teknolojilerin kullanımına dair mükemmel bir örnektir.
Projede drone ve LiDAR'ın etkisini daha iyi anlamak için çalışmanın yazarlarından Pawel Tysiac ile konuşma fırsatı bulduk.
Pawel, "Uçurum erozyonunu izlemek için kullanılan geleneksel yöntemler, genellikle emek yoğun saha çalışmaları ve geleneksel arazi ölçüm teknikleri kullanılarak mekansal nokta dağılımlarının karmaşık hesaplamalarını gerektirir," dedi. "Buna karşılık, uzaktan algılama ve makine öğrenimindeki son gelişmeler, uçurum bozulmasını daha verimli ve doğru bir şekilde değerlendirmek için yeni yöntemler sunuyor."
Doğal afetlerin sayısının artması ve her afetin nüfusa ve coğrafi çevreye daha fazla zarar vermesiyle birlikte, kıyı şeridi bozulması dünya çapında hükümetlerin ve bilim insanlarının dikkatini çekmektedir.
"Bu makalede, 'kayalık bozulması' terimini geniş anlamda kullanıyoruz. Bunu, karmaşık litolojik ve hidrojeolojik ortamlar, fırtına dalgası aktivitesi, yağış, rüzgar esmesi ve heyelanlar, faylar, çatlaklar ve döküntüler gibi büyük ölçekli hareketlerin ve bunların etkilerinin gelişimine yol açan insan faaliyetleri de dahil olmak üzere çeşitli faktör ve süreçlerin neden olduğu aşındırıcı kıyı kayalıklarındaki değişikliklerin genel nihai etkisi olarak tanımlıyoruz," diyor Pawel. "Buna dayanarak, bu çalışmanın temel varsayımlarından biri, elektromanyetik dalga yansıma spektrumunun bozulmadan etkilenen bölgelerde değiştiğidir. Kıyı kayalıkları söz konusu olduğunda, malzeme birikimindeki, bitki örtüsündeki ve diğer faktörlerdeki değişiklikler önemli farklılıklara yol açabilir."
Günümüzde uzaktan algılama, kıyı ortamlarının izlenmesi için standart yöntemdir. Uydulardan, hava platformlarından ve yer tabanlı sensörlerden toplanan çeşitli görüntü ve verileri kullanarak araştırmacılar, kıyı alanları hakkında ayrıntılı ve güncel mekansal bilgiler elde edebilirler. Zamanında çözünürlüklü kare görüntüleri, kıyı morfolojisindeki zaman içindeki değişikliklerin gözlemlenmesini sağlar ve doğal afetlerden en çok etkilenen alanların belirlenmesine yardımcı olur. Bu durumda, yazarlar, detaylı öncesi-sonrası karşılaştırmaları için kullanışlı olan yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlayan hava fotoğrafçılığını kullanmışlardır. Ancak, görüntülerde farklı aydınlatma zamanları sorunu vardır ve bu da farklı nesnelerin işlenmesine yol açar. Fotogrametri açısından, uçuşların benzer koşullar altında gerçekleştirilmesi gerekir, ancak bu konuda mevsimsel değişikliklerle ilgili bazı sorunlar hala mevcuttur.
Pawel, "Değişen ışık koşullarıyla başa çıkmak için alternatif olarak LiDAR kullanmaya karar verdik," diyor. "LiDAR verileri, kıyı topoğrafik değişikliklerini yüksek doğrulukla ölçmek ve bitki örtüsünden veya izole noktalardan gelen verileri filtrelemek için olmazsa olmazdır. LiDAR'ın en önemli ürünü, kıyı peyzajının 3B bir temsilini oluşturmak için kullanılan Sayısal Yükseklik Modeli'dir (DEM). Bu modeller, zaman içinde hesaplanan modeller aracılığıyla erozyonun mekansal dağılımını anlamaya yardımcı olur."
Sorun, kıyısal bozulmanın su altında meydana gelen bileşeninin bu olgunun meydana gelmesinde önemli bir rol oynamasından kaynaklanmıştır, bu nedenle batimetrik bir araç olarak LiDAR'ın kullanılmasına karar verilmiştir.
Pawel, "Çalışmanın sonuçları, kıyı kayalıklarının mevcut ve gelecekteki iklim değişikliğine, özellikle deniz seviyesinin yükselmesine ve artan fırtına aktivitesine nasıl tepki verdiğine dair bize fikir veriyor." dedi. "Geleneksel jeoteknik araştırmaların, insansız hava araçları ve havadan araştırmalar gibi önerilen gelişmiş uzaktan algılama teknolojilerinden yararlanılarak geliştirilmesi, benzer zorluklarla karşılaşan diğer bölgeler için bir model oluşturuyor. Bu çalışmadan elde edilen bilgiler, yalnızca Polonya'da değil, benzer jeolojik ve çevresel koşullara sahip diğer bölgelerde de kıyı yönetimi politikalarına ışık tutabilir. Bu tür araştırmalara dayanan etkili yönetim planları, kıyı kayalıklarının aşınması ve istikrarsızlığının insan hayatı ve altyapı üzerindeki risklerini azaltmaya yardımcı olabilir."
Bu bilim insanları grubu, otonom araçlardan hava ve deniz yoluyla bilgi toplamayı birleştirerek, verilerin kalitesini, sonuçların kesinliğini ve etkilenen bölgelerdeki coğrafya ve sakinlere verilen zararı azaltmak için alınan eylemlerin yeterliliğini artırmayı başardı.
Gönderim zamanı: 12 Şubat 2025