使用无人机在葡萄牙海岸线上映射海洋垃圾
无人机——被称为“uav”或更常见的“UAS”,无人空中系统——直到最近还被用于执行对人来说太危险的任务的专业军事技术。如今,无人机已经成为一个成熟的商业市场:FFA估计,在美国有超过100万架无人机被用于娱乐用途。
该技术证明了空中拍摄和摄影成功。由于该技术开发和价格下跌,以满足低成本无人机的需求,因此有机会使用它们以相对较低的成本执行科学重要性的任务。
海滩沙丘的海洋垃圾
在葡萄牙哥伦布拉,一支跨学科的科学家团队一直在努力使用无人机履行环境和生态重要性的任务:在当地海滩上制造和识别海洋垃圾。
任何人类造成的堆积在海洋栖息地的物质都被认为是“海洋垃圾”,在葡萄牙海岸的沙滩上,这种大类别的物质越来越常见。为了保护海滩的美丽,为游客和休闲,环境机构,地方当局和企业可能会自己清理部分海滩。
然而,海洋垃圾也积聚在沿海沙丘上,与沙滩相比,这会受到更少的关注。沙丘陷阱的各种植物砂沙并建造一个天然的地面,这是众多鸟类和昆虫物种的理想喂养,繁殖和栖息地。这些是脆弱但重要的环境;值得保护。
了解这些环境状态的第一步是记录污染水平。生态学家通常不愿意使用传统的人口普查技术,人们在沙丘上行走,因为担心破坏这些生态系统中的精致均衡。
Uas4litter
Gil Gonçalves和Filipa Bessa是由葡萄牙科学技术基金会资助的名为UAS4LITTER的项目的协调员,该项目旨在带来低成本的无人机技术——无人机本身和软件——来对海岸沙丘上的海洋垃圾进行测绘和监测。
这个领域的文学通常集中在海滩而不是沙丘上,可能因为沙丘不太明显,对旅游业不太重要,并且更难学习。
该无人机系统为海岸沙丘凋落物监测提供了新的动力。
这项研究涉及到给无人机安装一个数码相机,该系统是由一个可以在无人机操作者的手机上运行的应用程序完成的。
在Quiaios沙丘上绘制海洋垃圾
团队选择了Quiaios海滩,从停车场、房屋、酒店和餐馆附近开始,通过高架人行道可以到达,以保护沙丘。一条木板路沿着沙丘延伸。研究地点在最大的停车场以北的一小段,就在最后的人行道旁边。
在海滩沙丘上空40米的高度飞行,无人机捕获一系列重叠图像,建立一个地理参考拼接复合图像测量200米× 80米。
研究人员使用了开箱即用的软件,可以创建一个数字表面模型。从这张图片中,研究人员建立了一个地形的数字模型来识别诸如沙迹之类的特征,这对于理解像沙迹和沙丘缺口这样的地貌特征如何影响海洋凋落物的分布是很有用的。
为了识别海洋垃圾,将图像分成2米×2米的瓷砖并由操作员手动筛选。每个垃圾位于2.5厘米以上,由类型,编号和识别的类型识别。
发现了超过400种物品,塑料是最常见的材料(76%),泡沫塑料(23%)和塑料瓶(20%)是最多的。然而,在沙丘沿线也发现了纸张、金属、玻璃和加工过的木材。
无人机的价值
该无人机系统为海岸沙丘凋落物监测提供了新的动力。关于垃圾类型及其确切位置的信息使我们能够识别不同类型的材料分布的趋势。
近70%的海洋废弃物出现在后丘上,主要是章鱼渔具和泡沫聚苯乙烯碎片,但较小的前丘上的废弃物数量最高2被困在植物中。前面的物品与娱乐活动有关,最常见的是塑料瓶、袋子、纸和餐巾等。
找到了三个主要的海洋垃圾热点,其与称为沙丘井喷的区域相对应。这些是来自海洋的风侵蚀了沙丘的区域,这也不令人惊讶的是这些也是主要的垃圾途径,突出了风和水在海滩游客留下的垃圾污染沙丘的主要作用。
无人机在海洋生态中的未来
本研究展示了使用无人机进行详细的非侵入式调查的价值,并为沿海沙丘垃圾监测提供了新的冲动。与这些生态系统的年龄相比,人为垃圾是相对近期的现象,而Swift行动可以防止威胁这些自然环境的均衡的海洋碎片的长期住宿的影响。
用于映射海洋垃圾的无人机在工作量和人力努力方面也是一个优势,每次拍摄图像到完成图像处理,视觉检查和海洋垃圾映射。
此外,在本调查的基础上,作者可以提供有关如何解决问题的建议。他们建议干预恢复发生井喷的沙丘边界,以防止海洋垃圾通过风和波进一步进入沙丘,并用盖子沿着盖子沿着垫子吹走的垫子沿着盖子吹走的开放箱。
尽管海洋垃圾在沙丘上的影响和很高的预期停留时间,但没有涉及其例行清理的国家或国际方案。未来,配备摄像头和爪臂的无人机可以利用本研究生成的海洋垃圾地图,对沙丘上的海洋垃圾进行最小程度的清理。
了解有关UAS4Litter项目的更多信息:https://www.uas4litter.com.
个人反应
你的研究表明无人机可以是一种高效和低影响的方法来调查沙丘的海洋凋落物。目前使用无人机有哪些限制?如何克服这些限制?
此外,观察者的经验是识别和分析地图也是强制性的。