04 юли 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Защитени територии вече се наблюдават от самолет

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 27 април 2015 в 15:53 24830
Самолетите, с които се сканира земната повърхност. Снимка: TU Wien

Защитените територии в Европа трябва да запазят своето екологично равновесие. Досега върху огромните по площ територии беше почти невъзможно да бъде упражняван контрол. Днес това се прави с лазерна техника, самолети и алгоритми, разработени от Технически университет Виена.

За обявяването на една област за защитена територия не се изисква много. Екологичното състояние на ареалите обаче трябва редовно да се контролира. Впрочем защитените територии вече заемат почти една пета от територията на Европейския съюз. Подобна огромна територия не може постоянно да бъде инспектирана посредством пешеходното й обхождане, затова се разработват методи за наблюдение на защитените територии на континента от самолет. Към определени точки от повърхността се насочват кратки лазерни импулси, като на база на рефлектиращата светлина с помощта на прецизни компютърни алгоритми, разработени от ТУ Виена, се изчисляват данните за състоянието на природните местообитания.

Лазерно сканиране от самолет

„Съгласно разпоредбите на общоевропейската екологична мрежа „Натура 2000“ всяка защитена територия подлежи на проверка най-малко веднъж на 6 години“, обяснява проф. Норберт Пфайфер от Департамента за геодезия и геоинформация към ТУ Виена. „Това може да се постигне единствено посредством запис на данни от въздуха.“ На височина между 500 и 2000 метра самолети обхождат дадената местност и сканират с инфрачервени лазерни лъчи ивица с ширина от 300 до 800 метра. Лазерните импулси докосват приблизително 10 точки на квадратен метър, всеки импулс трае само няколко наносекунди (една милиардна част от секундата).

Карта на разпространение на растителните видове, която показва различните растителни класове в различни цветове. Снимка: TU Wien

Всяка секунда самолетът изпраща половин милион импулси към повърхността, те се отразяват и връщат обратно към самолета. От продължителността на отделните лазерни импулси може точка по точка да се изчисли разстоянието между самолета и земята и да се създаде детайлна триизмерна карта на ландшафта.

Специализиран софтуер разпознава отделните структури

„Екипът ни разработи класификационен софтуер, който на база получените данни може да изчисли за какъв вид растителност става въпрос“, обяснява Норберт Пфайфер. Неблагоприятни фактори като например черни пътища също могат да бъдат разпознати по този начин.
3D-картата, която се създава чрез лазерните импулси, предоставя много повече информация, отколкото обикновена въздушна снимка. Ако се сканира гора например, не всички лъчи се отразяват само от горната част на короните на дърветата, по-долните слоеве на гората също стават видими. Една екологично девствена гора не се състои само от дървета, но и от храстовидна и тревиста растителност. От получените данни автоматично може да бъде установено, дали тази структура е съхранена в гората.

От данните, които се записват от въздуха, на компютъра може да бъде проектиран дори вертикален профил. Снимка: TU Wien

„Когато досега се правеха опити за създаване на заключения за екологичното състояние на дадена територия от данни, получени от разстояние, то това ставаше чрез задаване на определени променливи, чието измерване се извършваше по елементарен начин посредством получените сензорни данни“, обяснява Норберт Пфайфер. „Нашето начинание е в друга насока: От наличните данни ние изчисляваме тези параметри, които се измерват при обичайно обхождане на териториите от специалисти.“ По този начин резултатите от лазерното сканиране са в синхрон с изискванията на общоевропейската екологична мрежа „Натура 2000“ и могат директно да бъдат сравнени с по-рано събраните от специалистите данни. Новата методика за събиране на данни може да доведе до още по-голям напредък в това отношение: „Вярваме, че е възможно да получим още по-подробно описание на биоразнообразието, ако при прилагане на методите за измерване от въздуха не се придържаме към параметрите, определени чрез обичайното пешеходно обхождане на териториите, а дефинираме нови параметри, чието определяне от въздуха би било още по-конкретно и качествено“, смята Пфайфер.


Съответствие на получените данни

Новите компютърни алгоритми биват изпробвани в защитената област Ágota-puszta, Püspökladány (Унгария), която представлява фина мозайка от периодично заливани от морска вода райони, льосови комплекси и влажни зони. Една част от данните е използвана за напасване на алгоритмите, а друга за тяхното валидиране. „Между получените от нас данни и предоставените от специалисти параметри постигнахме между 80 и 90% съвпадение“, казва Норберт Пфайфер. „Това е голям успех, тъй като отговаря на очакваната степен на съответствие при пешеходно обхождане на същите територии от хора.“

Национален парк Хортобаги – изследваната област в Унгария. Снимка: TU Wien

„Изследването е важна крачка напред в развитието, която ще запълни пропастта между общността, занимаваща се с проучване от разстояние и тази, която отговаря за екологичното разнообразие“, споделя Андрас Злински от Центъра за екологични проучвания в Унгария. Възможностите за проучване от разстояние с лазерни импулси са толкова разнообразни, че получените данни могат да бъдат използвани и за много други регионално обусловени цели.
Резултатите са осъществени в рамките на субсидирания от ЕС проект „ChangeHabitats2“. Изследването върху методите за получаване на данни от разстояние е публикувано в специализираното издание „Remote Sensing“.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.