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在加勒比海的无人机测绘:从空中估计马尾藻海藻的丰度

了解一位科学家如何用无人机智能对抗气候变化的经济影响

海洋空间信息解决方案-圣詹姆斯,巴巴多斯万博全站端app1.27

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她自己组织的主任,海洋空间信息解决方案万博全站端app1.27(MarSIS)的研究助理资源管理和环境研究中心位于巴巴多斯的西印度群岛大学(University of the West Indies in Barbados)的金伯利·鲍德温博士(Kimberly Baldwin)无疑很忙。她追踪了气候变化对加勒比地区的影响,研究重点是马尾藻的估计、收获和清除。马尾藻是一种棕色海藻,漂浮在海洋上长达数英里的大垫子上。近年来马尾藻数量的迅速增加不仅威胁到缠结在其网中的海洋生物,而且危害到海洋生物的生存当地的经济-特别是渔业和旅游部门。事实上,海草的涌入已经被认为是一种过度下降50%选择的鱼类的数量,最多达到GDP总额8%对一些加勒比国家来说,这是灾难性的损失。

虽然许多政府现在已经组织了清理工作,但它们仍然成本高昂,反应迅速。墨西哥花费了1700万美元2018年,政府牵头的清理工作花费了纳税人超过700万美元。自2011年以来,CERMES一直在区域内开展多项工作海藻管理项目,在2019年,当“SargAdapt’项目的建立是为了管理对马尾藻流入的影响和改善对马尾藻的适应鲍德温博士是一位天生的海洋生态学家,他第一次近距离观察到了这些趋势。看到这种毁灭性的影响,她很快同意带头开发一个标准无人机监控协议以量化搁浅的马尾藻的数量。在SargAdapt项目的第一年即将结束之际,我们与这位多名科学家坐下来讨论如何利用无人机技术来应对气候变化的影响,并发挥其潜力机会支持马尾藻的管理工作。

所面临的挑战

鲍德温博士解释说,马尾藻数量的增加与地球持续变暖有关。近年来,涌入的人数不仅增加了,而且出现的频率也增加了,现在一年最多出现8个月,而且经常出现严重的情况海洋生物比如被困的海龟和海豚。这些腐烂的马尾藻堆积在海滩上,高达3米,对沿海海洋生态系统(如海草、珊瑚礁和红树林)和海滩游客都构成了健康威胁。然而,正如她解释的那样,如果马尾藻能在还新鲜的时候收获,它就能成为130亿美元全球商业海藻市场,从而有助于抵消旅游业和渔业收入的损失,而旅游业和渔业收入对加勒比地区的生计至关重要。通知清理操作吸引企业家为了应对对马尾藻进行定价的挑战,能够准确测量和监测可用原材料的数量将是至关重要的。

考虑到移除手术的时间敏感性,鲍德温博士开始创建一个测量和评估工作流程,与她一起工作的团队可以在整个加勒比地区应用该流程。作为一个已经通过认证部分107飞行员,无人机技术似乎很适合。

我选择DroneDeploy作为我们的无人机管理软件,因为它是最准确的,而且到目前为止最容易使用的——从信息规划、创建和结果的区域分布,现在都可以在一个平台上实现。”

金医生鲍德温Kim Baldwin博士,主任,海洋空间信息解决方案万博全站端app1.27

解决方案

Baldwin博士利用DroneDeploy开发的解决方案万博全站端app1.27建设农业作为她选择的保存工具。的植物健康变异指数用于快速绘制和量化搁浅马尾藻的丰度,在DroneDeploy首先,用于绘制近海的马尾藻仍然漂浮在海洋中.鲍德温博士还绘制了珊瑚地图珊瑚礁到达离岸一公里处,结果与实际相符。鲍德温博士说:“我们能够探测到珊瑚头的位置,甚至绘制出三维的珊瑚礁起伏度,以显示水下特征,如裂缝或珊瑚礁坡度。”

从这里开始,生活地图用于陆上和海上的“地面真实”绘图功能,如识别海龟巢穴或关键捕鱼区域。该工具还用于标注社区的空间利用模式和对沿海基础设施影响的知识,并将潜在的缓解措施直接写在航空地图上。

相比科学调查方法在美国,这一过程在时间、成本和资源方面都有了根本性的改进。“以前,我们的团队必须走数公里的海岸线,收集实地样本,并手工处理数据,”鲍德温博士解释说,“这个项目真的很令人兴奋,因为准确的数据收集现在比以往任何时候都更容易、更快,而且成本效益也高得多!”

结果

传统的海滩实地调查可能需要3个小时,而无人机海滩调查只需要20分钟,可以覆盖4倍的调查区域。此外,全景图、景观照片和视频调查为海滩监测状况提供了补充信息。当与无人机地图结果集成时,使用DroneDeploy的注释现场观测施工进度报告模板文件的发现,这是一个增值的站点级规划和区域管理应用。此外,基于云的处理和集中式数据存储允许加勒比地区的无人机团队以最少的资源进行协作,以捕获、存储并轻松地与世界各地的利益相关方共享信息。

自2016年以来,鲍德温博士在七个加勒比岛屿对400多人进行了无人机操作和测绘调查方面的培训。在整个过程中SargAdapt该项目,CERMES内部无人机团队已经成长为四名全职个人,加上轮岗的学生志愿者。在第二年,鲍德温博士将为马尾藻无人机监控协议创建一个用户指南,并在东加勒比地区培训5个无人机团队(50人)如何使用它。

今年秋天,鲍德温博士将在第74届会议上展示SargAdapt无人机监控协议海湾和加勒比渔业研究所作为马尾藻科学与管理会话。她希望,通过使她的研究更容易获得,无人机驱动的解决方案将继续在加勒比地区获得关注,作为一种负担得起的、有效的补救措施,在不断变化的气候中共万博全站端app1.27同管理环境挑战。

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