Чому важлива аерозйомка в Антарктиді?

Поки одна частина сезонного загону активно модернізує станцію, команда вчених продовжує вивчати навколишню територію та частину материкової Антарктиди — за допомогою безпілотників. аерзйомка
Переглядів: 274
Найцікавіша робота починається коли фотографії вже зроблені.

Про це на Facebook-сторінці написав Національний антарктичний науковий центр, інформують "Вікна".

Аерозйомка дозволяє визначати точні межі та рельєф місцевості, а також ідентифікувати всі об’єкти, що там знаходяться, зокрема, рослини та тварини.

Приміром, у такий спосіб вчені моніторять стан тисячолітніх мохових банків. Спостереження проводяться з 2019 року, й дають можливість відслідкувати, як змінюється їхній стан під впливом змін клімату та експансії пінгвінів дженту.

Також дрони допомагають у дослідженні снігових водоростей — це ті, що надають снігу червоний колір. Використовуючи аерозйомку, вчені з'ясовують, як на появу червоного снігу впливають рельєф, погода та фауна Антарктики.

Крім того, “команда авіаторів” допомагає поточній роботі станції та команді інженерів-ремонтників, наприклад, здійснює зйомку інженерних споруд, навігаційну розвідку тощо.

Чим важлива зйомка саме з повітря

Традиційно біологічні дослідження на місцевості є точковими: вимірювання або спостереження проводять в окремих точках, а результати усереднюють чи інтерполюють. Використання БПЛА дозволяє отримувати інформацію одночасно на всій території зйомки.

Результат аерозйомки — не просто фотографія, а електронна карта, кожна точка якої містить координати та певну інформацію про досліджувану територію. Деталізація таких карт дуже висока. Наприклад, під час зйомки з висоти 50 метрів можна розрізняти об’єкти, менші за 2 см. Накладаючи карти, отримані в різний час, можна легко відслідкувати зміни на місцевості та кількісно описати їх.

Водночас для багатьох аерозавдань потрібне “калібрування” на землі, якраз за точковими вимірами. Наприклад, для вивчення мохових популяцій роблять наземні вимірювання щодо виду, розмірів, біохімічних показників рослин тощо. А встановлення “внизу” дуже точних координат певних об'єктів  дозволяє прив’язати карти до місцевості з точністю до кількох сантиметрів.

Як же відбувається робота “авіаторів”

Вона починається зі створення маршруту (місії), який потім завантажується в безпілотник. Це потрібно тому, що в 99% випадків досліджувана територія не вміщується на одному фото, тож дрон має поступово облітати місцевість і зробити серію знімків, які потім об'єднають в одну карту.

Коли марштрут готовий, оператори БПЛА виходять на місце старту й перевіряють роботу всіх систем (GPS, аккумулятор, камера, радіозв’язок). Відтак дрон вирушає в автономний політ. І можливо десь в Україні його кермувальники могли б у цей момент розслабитися, пити й чекати на повернення, але в Антарктиді через складні метеоумови та рельєф треба постійно відслідковувати апарат на планшеті: його положення, висоту, швидкість, заряд батареї. Коли заряду лишається мало, безпілотник повертають, замінюють батарею, і місія продовжується.

Також інколи, щоб мати стабільний радіозв’язок з дроном, доводиться підніматися на вершину острова з усім обладнанням, зокрема, нелегким бензогенератором для зарядки батарей. А ще треба постійно слідкувати за погодою, адже БПЛА не можуть літати під час сильних опадів або сильного вітру, а в нашому районі погода змінюється дуже швидко і непередбачувано.

На щастя, рятувати дрон від океану чи ще не доводилося, але про всякий випадок БПЛА, який виконує найскладніші завдання, обладнано радіомаячком. У разі аварійної посадки та відключення живлення маячок ще кілька діб передаватиме свої координати.

Найтриваліша робота починається після отримання фотографій, яких може бути від кількох десятків до декількох тисяч для одного об’єкту. На першому етапі знімки об’єднують в ортофотоплан (карту) за допомогою спеціальних програм. Другий етап, найскладніший — це перетворення ортофотоплану на зрозумілу і корисну інформацію, наприклад, карту висот острова, відсоток сухого моху в популяції, кількість пінгвінів на 100 квадратних метрів.

“Повітряний флот” зараз складається з трьох квадрокоптерів для професійної фото/відеозйомки: двох DJI Phantom 4 та одного DJI Mavic. Один з дронів додатково обладнано мультиспеткральною камерою, яка отримує зображення у видимому і ближньому інфрачервоному діапазонах світла. Це дозволяє визначати додаткові зміни в стані рослинності, які не бачить людське око.

Одним з учасників “команди авіаторів” є біофізик Тарас Казанцев, який тривалий час працював дослідником в Україні та закордоном, а зараз поєднує науку з роботою ГІС-аналітиком в компанії DroneUA   та розвиває власний бренд Spatiolab.

Тарас почав співпрацю з НАНЦ ще 2018-го, зокрема, допомагав з обробкою даних, отриманих в Антарктиці в 2019-2020 роках. Цього року він став учасником сезонної експедиції, долучившись до проведення біологічної наукової програми.