Drony w ochronie środowiska

Drony w ochronie środowiska

Małe bezzałogowe statki powietrzne – drony – to urządzenia bardzo przydatne w prowadzeniu innowacyjnych badań naukowych – podkreślają naukowcy ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW).

Mają oni na myśli zwłaszcza urządzenia działające w komplecie z odpowiednim osprzętem optycznym i oprogramowaniem.

Drony w ochronie środowiska wg naukowców z SGGW

Naukowcy z SGGW mają wiele pomysłów na praktyczne zastosowanie dronów np. w rolnictwie, leśnictwie czy ochronie środowiska.
Montując do bezzałogowca kamerę rejestrującą promieniowanie w paśmie podczerwieni termalnej, można np. prowadzić monitoring zwierząt – sprawdzać ich liczebność. Z kolei zwykłą kamerą rejestrującą pasmo widzialne da się zarejestrować wyrządzone przez nie szkody w uprawach. Jeśli jednak do tego samego drona podłączymy kamerę rejestrującą pasma w zakresie bliskiej podczerwieni lub wspomnianej wcześniej podczerwieni termalnej, otrzymamy obrazy, których nie jesteśmy w stanie zaobserwować gołym okiem. Za pomocą drona można wyznaczać mapę wskaźnika opisującego stan zdrowotny roślin – NDVI (Normalised Differential Vegetation Index) – na obszarach trudnodostępnych takich jak bagna i mokradła. Zastosowanie kamery termalnej, wielo- lub hiperspektralnej umożliwia dostrzeżenie niepokojących sygnałów znacznie wcześniej niż będą one widoczne gołym okiem. Daje to szansę na odpowiednio szybkie podjęcie działań mających na celu ochronę danego terenu (np. siedlisk chronionych roślin i zwierząt) przed niekorzystnymi zmianami. W tego typu badaniach nowoczesny sprzęt to jednak za mało – zaznacza SGGW.

Za pomocą kamery termalnej możemy odczytać temperaturę powierzchniową roślin. Wiadomo, że w przypadku ich przesuszenia temperatura będzie wyższa, temperatury niskie świadczą o niezaburzonych procesach życiowych. Dane uzyskane z nowoczesnych urządzeń trzeba jeszcze właściwie odczytać. Z tego powodu naukowcy z Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska SGGW prowadzą badania mające na celu znalezienie zależności między stanem ekologicznym roślin a temperaturą zarejestrowaną przez urządzenia umieszczone na dronie.

Zespół kierowany przez dr. hab. Jarosława Chormańskiego, prof. ndzw SGGW prowadzi projekty badawcze mające na celu m.in. tworzenie algorytmów i systemów opisujących tę relację przestrzennie. Obliczanie NDVI, czyli znormalizowanego wskaźnika kondycji roślin, może zostać zastosowane także w rolnictwie i leśnictwie. Na tej podstawie można utworzyć bardzo dokładne ortofotomapy pozwalające ocenić przestrzenną zmienność wysokości plonów, efektywności nawożenia, stan leśnej roślinności, a także prowadzić monitoring przeciwpożarowy. – Zdjęcia z dronów są znacznie dokładniejsze przestrzennie niż te wykonywane z samolotów. Kluczowy jest tu przede wszystkim niski pułap lotu, co przekłada się na lepszą rozdzielczość przestrzenną obrazów. Samolot poza tym, że musi latać wyżej, jest też znacznie droższy i wymaga dużo więcej działań logistycznych, takich jak np. uzyskanie pozwolenia na korzystanie z lotniska. Przewaga dronów dotyczy przede wszystkim badań prowadzonych na stosunkowo niewielkich obszarach, prowadzonych przez dłuższy czas w tym samym miejscu lub wymagających wysokiej, centymetrowej dokładności uzyskiwanego obrazu – mówi dr hab. Jarosław Chormański.

Bezzałogowce i badania ekosystemów

Naukowcom z SGGW dzięki dronom udało się już zrealizować kilka ciekawych projektów. Największy z nich to projekt HABITARS, w którym prowadzone są badania ekosystemów nad Biebrzą, na Uroczyskach Drawskich i w Lasach Janowskich. Dobrym przykładem wykorzystania dronów są projekty HIWET oraz InterWetEco, poświęcone obliczaniu parowania. Drony wykorzystywane są do oceny jakości wody w starorzeczach Biebrzy, badania przebiegu linii brzegowej Biebrzy, monitoringu zasięgu podtopień w Kampinoskim Parku Narodowym. Znaczna część tych prac wykonywana jest przy użyciu dronu wyposażonego w kamerę na podczerwień termalną lub rejestrującą zakres bliskiej podczerwieni. Bez tego narzędzia przeprowadzenie prac badawczych byłoby bardzo trudne lub wręcz niemożliwe. Monitorowany teren położony jest w obszarze Natura 2000, czyli tam gdzie często wstęp człowieka jest niepożądany. Jednak nawet pomijając kwestię ochrony przyrody, często obejście rzeki dookoła jest fizycznie niemożliwe lub czasochłonne.

W najbliższym czasie pracownicy naukowi Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska przy użyciu dronów będą sprawdzać poziom zabezpieczenia góry śmieciowej w Mościskach, która obecnie jest niemal w całości zrekultywowana. Pomiary mające na celu wykrycie ewentualnych ulatniających się gazów zaplanowane są na porę zimową.

Coraz więcej praktycznych zastosowań drony znajdują w pracy leśników. Naukowcy z wydziału Leśnego SGGW prowadzą wiele prac badawczych mających na celu stworzenie funkcjonalnych narzędzi przydatnych do liczenia i obserwacji zwierząt, aktualizacji leśnej mapy numerycznej czy badania zdrowotności lasu, chociażby pod kątem owadów atakujących drzewa.

Na podstawie media.sggw.pl

fot. SGGW

reklama

 

reklama