માનવરહિત હવાઈ વાહનો (UAV) ની લોકપ્રિયતા અને પરવડે તેવી ક્ષમતાએ ખર્ચ ઘટાડીને અને કર્મચારીઓની સલામતી વધારીને ઘણા ઉદ્યોગોને ફાયદો કરાવ્યો છે. પરંતુ વૈજ્ઞાનિક સમુદાયનું શું? વિશ્વભરના સેંકડો, જો હજારો નહીં, તો સ્વતંત્ર વૈજ્ઞાનિકો અને યુનિવર્સિટીઓ આ UAV નો ઉપયોગ નવી રીતે જટિલ વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો કરવા માટે કરે છે.
આપણે યુએવીના ઔદ્યોગિક અને વાણિજ્યિક ઉપયોગો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીએ છીએ, પરંતુ જ્યારે બજેટ ઓછું હોય અને પ્રયોગો પૂર્ણ કરવા માટે સમય મહત્વપૂર્ણ હોય ત્યારે શુદ્ધ વિજ્ઞાનને ઉડ્ડયનની પોષણક્ષમતા અને ઉપલબ્ધતાનો પણ ફાયદો થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા પોલિશ વૈજ્ઞાનિકોએ એરબોર્ન LiDAR અને બાથિમેટ્રી જેવી ઘણી નવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને દરિયાકાંઠાના ધોવાણના વ્યાપક અભ્યાસ પર સહયોગ કર્યો.
ગ્ડાન્સ્ક યુનિવર્સિટી ઓફ ટેકનોલોજીના સિવિલ અને પર્યાવરણીય એન્જિનિયરિંગ ફેકલ્ટીના પાવેલ ટાયસિયાક અને રફાલ ઓસોવસ્કીએ, ગ્ડાન્સ્ક યુનિવર્સિટીના મેરીટાઇમ યુનિવર્સિટીના મેરીટાઇમ એકેડેમીના લુકાઝ જાનોવસ્કી અને ગ્ડાન્સ્ક યુનિવર્સિટીના સમુદ્રશાસ્ત્ર અને ભૂગોળ ફેકલ્ટીના ભૂસ્તરશાસ્ત્ર અને ક્વાટર્નરી ભૂસ્તરશાસ્ત્ર વિભાગના ડેમિયન મોસ્કાલેવિચ સાથે મળીને, પોલિશ દરિયાકાંઠાના એક ભાગ (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, દક્ષિણ બાલ્ટિક સમુદ્રનો 1-માઇલનો વિસ્તાર) ના ધોવાણનો વ્યાપક અભ્યાસ પૂર્ણ કર્યો છે.
આ પેપરનું શીર્ષક છે "ડ્રોન અને ઓર્થોફોટો ડેટા અને બાથિમેટ્રિક LiDAR નો ઉપયોગ કરીને દરિયાકાંઠાના ખડકોના અધોગતિનું મૂલ્યાંકન ગૂગલ અર્થ એન્જિનમાં". તે જાન્યુઆરી 2025 માં સાયન્ટિફિક રિપોર્ટ્સમાં પ્રકાશિત થયું હતું અને તે ડેટા એકત્રિત કરવા માટે નવી તકનીકોના ઉપયોગનું એક ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જે પ્રકૃતિ ભૂગોળને કેવી રીતે બદલી નાખે છે તે સમજવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
અમને અભ્યાસના લેખકોમાંના એક, પાવેલ ટાયસિયાક સાથે વાત કરવાની તક મળી, જેથી અમે તેમના પ્રોજેક્ટ પર ડ્રોન અને LiDAR ની અસરને વધુ સારી રીતે સમજી શકીએ.
"ખડક ધોવાણનું નિરીક્ષણ કરવાની પરંપરાગત પદ્ધતિઓમાં સામાન્ય રીતે શ્રમ-સઘન ક્ષેત્ર કાર્ય અને પરંપરાગત જમીન સર્વેક્ષણ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને અવકાશી બિંદુ વિતરણની જટિલ ગણતરીઓની જરૂર પડે છે," પાવેલે જણાવ્યું. "તેનાથી વિપરીત, રિમોટ સેન્સિંગ અને મશીન લર્નિંગમાં તાજેતરની પ્રગતિ વધુ કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈ સાથે ખડકના અધોગતિનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે નવી પદ્ધતિઓ પ્રદાન કરે છે."
કુદરતી આફતોની સંખ્યામાં વધારો થતાં અને દરેક આફત વસ્તી અને ભૌગોલિક વાતાવરણને વધુને વધુ નુકસાન પહોંચાડતી હોવાથી દરિયાકાંઠાના અધોગતિએ વિશ્વભરની સરકારો અને વૈજ્ઞાનિકોનું ધ્યાન ખેંચ્યું છે.
"આ પેપરમાં, અમે 'બ્લફ ડિગ્રેડેશન' શબ્દનો વ્યાપક ઉપયોગ કરીએ છીએ. અમે તેને વિવિધ પરિબળો અને પ્રક્રિયાઓને કારણે ધોવાણ થતા દરિયાકાંઠાના ખડકોમાં થતા ફેરફારોની એકંદર અંતિમ અસર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરીએ છીએ, જેમાં જટિલ લિથોલોજિક અને હાઇડ્રોજિયોલોજિક વાતાવરણ, તોફાની મોજાની પ્રવૃત્તિ, વરસાદ, પવન ફૂંકાતા અને માનવ પ્રવૃત્તિઓનો સમાવેશ થાય છે જે મોટા પાયે હલનચલન અને ભૂસ્ખલન, ફોલ્ટ, તિરાડો અને કાટમાળ જેવા તેમના પ્રભાવોના વિકાસ તરફ દોરી જાય છે," પાવેલે કહ્યું. "આના આધારે, આ અભ્યાસનો મુખ્ય આધાર એ છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ પ્રતિબિંબ સ્પેક્ટ્રમ અધોગતિથી પ્રભાવિત વિસ્તારોમાં બદલાય છે. દરિયાકાંઠાના બ્લફ્સના કિસ્સામાં, સામગ્રી એકત્રીકરણ, વનસ્પતિ અને અન્ય પરિબળોમાં ફેરફાર નોંધપાત્ર તફાવતો તરફ દોરી શકે છે."
આજે, રિમોટ સેન્સિંગ દરિયાકાંઠાના વાતાવરણનું નિરીક્ષણ કરવા માટે પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે. ઉપગ્રહો, એરબોર્ન પ્લેટફોર્મ અને ગ્રાઉન્ડ-બેઝ્ડ સેન્સર્સમાંથી એકત્રિત કરવામાં આવતી વિવિધ પ્રકારની છબીઓ અને ડેટાનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકો દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો વિશે વિગતવાર અને અદ્યતન અવકાશી માહિતી મેળવી શકે છે. સમયસર રિઝોલ્યુશન ફ્રેમ છબીઓ સમય જતાં દરિયાકાંઠાના આકારશાસ્ત્રમાં થતા ફેરફારોનું અવલોકન કરવાની મંજૂરી આપે છે અને કુદરતી આફતોથી સૌથી વધુ પ્રભાવિત વિસ્તારોને ઓળખવામાં મદદ કરે છે. આ કિસ્સામાં, લેખકોએ એરિયલ ફોટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જે ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન છબીઓ પ્રદાન કરે છે જે વિગતવાર પહેલા અને પછીની તુલના માટે ઉપયોગી છે. જો કે, છબીઓ પર પ્રકાશના વિવિધ સમયની સમસ્યા છે, જેના કારણે વિવિધ વસ્તુઓ પર પ્રક્રિયા કરવી પડે છે. ફોટોગ્રામેટ્રીની દ્રષ્ટિએ, ફ્લાઇટ્સ સમાન પરિસ્થિતિઓમાં ચલાવવાની જરૂર છે, પરંતુ આ સંદર્ભમાં મોસમી ભિન્નતા સાથે હજુ પણ કેટલીક સમસ્યાઓ છે.
"બદલાતી પ્રકાશની પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવા માટે અમે LiDAR નો ઉપયોગ કરવાનો નિર્ણય લીધો," પાવેલ કહે છે. "ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે દરિયાકાંઠાના ટોપોગ્રાફિક ફેરફારોને માપવા માટે LiDAR ડેટા આવશ્યક છે, જે વનસ્પતિ અથવા અલગ બિંદુઓમાંથી ડેટા ફિલ્ટર કરવામાં મદદ કરે છે. LiDAR નું સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઉત્પાદન ડિજિટલ એલિવેશન મોડેલ (DEM) છે, જેનો ઉપયોગ દરિયાકાંઠાના લેન્ડસ્કેપનું 3D પ્રતિનિધિત્વ બનાવવા માટે થાય છે. આ મોડેલો સમય જતાં મોડેલોની ગણતરી કરીને ધોવાણના અવકાશી વિતરણને સમજવામાં મદદ કરે છે."
આ સમસ્યા એટલા માટે ઊભી થઈ કારણ કે પાણીની અંદર થતા દરિયાકાંઠાના અધોગતિના ઘટક આ ઘટનાને થવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, તેથી LiDAR નો ઉપયોગ બાથિમેટ્રિક સાધન તરીકે કરવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો.
પાવેલે કહ્યું, "અભ્યાસના પરિણામો આપણને દરિયાકાંઠાના ખડકો વર્તમાન અને ભવિષ્યના આબોહવા પરિવર્તન, ખાસ કરીને દરિયાઈ સપાટીમાં વધારો અને વાવાઝોડાની વધતી પ્રવૃત્તિને કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપી રહ્યા છે તેની સમજ આપે છે." "ડ્રોન અને હવામાં સર્વેક્ષણ જેવી પ્રસ્તાવિત અદ્યતન રિમોટ સેન્સિંગ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પરંપરાગત ભૂ-તકનીકી સર્વેક્ષણોને વધારવાથી, સમાન પડકારોનો સામનો કરી રહેલા અન્ય ક્ષેત્રો માટે એક મોડેલ પૂરું પાડે છે. આ અભ્યાસમાંથી મેળવેલી આંતરદૃષ્ટિ માત્ર પોલેન્ડમાં જ નહીં, પરંતુ સમાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ ધરાવતા અન્ય પ્રદેશોમાં પણ દરિયાકાંઠાના વ્યવસ્થાપન નીતિઓને જાણ કરી શકે છે. આવા સંશોધન પર આધારિત અસરકારક વ્યવસ્થાપન યોજનાઓ દરિયાકાંઠાના ખડકોના ધોવાણ અને અસ્થિરતા દ્વારા ઉદ્ભવતા માનવ જીવન અને માળખાગત સુવિધાઓ માટેના જોખમોને ઘટાડવામાં મદદ કરી શકે છે."
સ્વાયત્ત વાહનોમાંથી હવાઈ અને દરિયાઈ માહિતી સંગ્રહને જોડીને, વૈજ્ઞાનિકોનું આ જૂથ ડેટાની ગુણવત્તા, નિષ્કર્ષોની ચોકસાઈ અને અસરગ્રસ્ત વિસ્તારોના ભૂગોળ અને રહેવાસીઓને થતા નુકસાનને ઘટાડવા માટે લેવામાં આવેલા પગલાંની પર્યાપ્તતામાં સુધારો કરવામાં સક્ષમ હતું.
પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-૧૨-૨૦૨૫