I droni stanno rivoluzionando il modo in cui gli scienziati osservano, misurare e monitorare l'ambiente naturale. Dalla mappatura dei modelli di incendi boschivi, come quelli della California, misurare le dimensioni delle popolazioni di meduse, i droni hanno il potenziale per migliorare la nostra comprensione dell'ambiente naturale.

Sebbene usiamo nomi diversi per riferirci ai droni, ad esempio, sistemi aerei a pilotaggio remoto o sistemi/veicoli aerei senza equipaggio:c'è un forte consenso tra la comunità scientifica sul loro potenziale per migliorare la nostra comprensione del mondo naturale.

I progressi tecnologici e gli investimenti commerciali nel mercato dei droni sono stati fenomenali negli ultimi 10 anni, con stime che il mercato globale annuale potrebbe raggiungere oltre 40 miliardi di dollari entro il 2024. La crescita dell'industria dei droni commerciali significa che gli investimenti li stanno aiutando a diventare più piccoli, Più veloce, più intelligente, più sicuro e più facile da volare.

L'Integrated Remote Sensing Studio (IRSS) presso la Facoltà di foreste della University of British Columbia è in prima linea nella ricerca di nuove applicazioni dei droni. L'IRSS sta dimostrando che i suoi dati possono essere molto più che semplici immagini. Il lavoro fino ad oggi ha incluso la caratterizzazione della rigenerazione forestale, migliorare i metodi di inventario forestale, mappatura dei modelli di fuoco, stima delle popolazioni di meduse e mappatura delle specie vegetali autoctone.

Applicazioni di ricerca ecologica

Dopo aver imparato a far funzionare un drone in sicurezza, gli utenti possono acquisire una varietà di dati scientifici. Per esempio, i droni che volano sopra la volta di una foresta possono catturare immagini e video estremamente dettagliati che aiutano a studiare la vegetazione, identificare e contare la fauna selvatica e migliorare la comprensione ecologica.

Il potenziale per distribuire rapidamente e facilmente i droni in ambienti altrimenti di difficile accesso consente ai ricercatori di raccogliere informazioni che in precedenza erano troppo costose da raccogliere.

La capacità dei droni di acquisire dati senza entrare fisicamente in aree di interesse limita il costo delle campagne sul campo e riduce l'impatto umano sugli ecosistemi (a volte fragili). Questo è importante, soprattutto quando si studiano specie rare di flora e fauna, come quelli degli ambienti artici.

Con le continue preoccupazioni circa gli impatti dei cambiamenti climatici, I dati dei droni acquisiscono un'istantanea ad alta risoluzione dello stato degli ambienti in un momento specifico. Dato che alcuni droni sono economici e di facile impiego, voli ripetuti sulla stessa area nel tempo possono aiutare a illuminare cambiamenti che altrimenti passerebbero inosservati.

Vedere come gli ambienti cambiano nel tempo è importante per comprendere gli impatti dei cambiamenti climatici. Per esempio, i droni possono aiutare a quantificare i cambiamenti nella composizione della vegetazione, se la crescita è costante o se i disturbi naturali come il fuoco o gli attacchi di insetti stanno diventando più prevalenti.

Tipi di dati

Immagini e video ad alta definizione con fotocamere, come quelli di uno smartphone, sono comunemente usati. Lo sviluppo di tecniche fotogrammetriche digitali che convertono le immagini in dati 3D aiuta a descrivere la struttura fisica della vegetazione.

Le opzioni del sensore ad alta tecnologia, come il vicino infrarosso o il termico, catturano ciò che non possiamo vedere ad occhio nudo, e stanno diventando più comuni. I sensori laser che sparano impulsi di luce aiutano i ricercatori a creare rappresentazioni 3D di aree con vegetazione per informare le decisioni di gestione. Questi laser, comunemente indicato come rilevamento e distanza della luce (LIDAR), si trovano anche su alcune auto a guida autonoma.

L'ampia gamma di sensori che possono essere montati sui droni significa che l'acquisizione di questi utili dati scientifici è già una realtà. Informazioni sulle foreste:la loro distribuzione, aspetto e salute, insieme ai dettagli sulla loro struttura, produce ricerche all'avanguardia e migliora le pratiche di gestione delle foreste.

Un futuro con i droni

Molti aspetti della tecnologia dei droni li rendono sempre più desiderabili per la ricerca scientifica. All'inizio di quest'anno, abbiamo pubblicato un commento sulla rivista Natura che sosteneva che la standardizzazione delle normative, miglioramenti nel controllo del volo e ulteriori sviluppi della tecnologia della batteria e del software contribuiranno a migliorare la qualità dei dati e a rendere i droni più efficaci.

I continui investimenti nella tecnologia dei droni stanno stimolando il rapido sviluppo dell'efficienza e della capacità delle batterie agli ioni di litio; materiali hardware leggeri come la fibra di carbonio, e riduzione delle dimensioni dei componenti. Questi progressi hardware influiscono sulla quantità di tempo in cui i droni possono rimanere in cielo per acquisire più dati, il che significa meno tempi di fermo, più dati e analisi sempre più significative.

Legislazione e regolamento

Mentre il rapido progresso della tecnologia dei droni è un'ottima notizia, può essere difficile sviluppare leggi e regolamenti allo stesso ritmo.

La sicurezza e la privacy del pubblico in generale devono essere sempre la massima priorità. È stato quindi importante per i legislatori, sviluppatori tecnologici e utenti finali per collaborare su come viene utilizzata la tecnologia e su come le normative possono sostenere la sicurezza e la privacy, pur continuando a promuoverne l'uso.

Linee di vista

Un esempio dell'attuale sviluppo normativo è la possibilità per utenti selezionati, come ricercatori ambientali, da applicare per far funzionare droni oltre la linea di vista dell'operatore (BLOS).

La maggior parte dei governi federali e giurisdizionali di tutto il mondo richiede che gli operatori abbiano sempre un contatto visivo con il proprio drone. In alcune situazioni, come far volare un drone su una foresta, può essere molto difficile per l'operatore tenere d'occhio il drone. Gli operatori possono richiedere un permesso BLOS, indicando come opereranno il loro drone secondo specifici protocolli di sicurezza. These types of permits significantly improve how drones can be used in difficult-to-access areas. It also highlights how tasks like forest surveying or animal census projects can be made more cost-efficient and accurate using a drone.

There is no doubt that drones will be sticking around for the foreseeable future, and that novel applications for their use will continue to pop up. The benefits they have had, and continue to offer, in ecological research in such a short period is promising, helping researchers to better understand their environments with extremely high quality data. Ongoing imagery acquisitions will no doubt help in uncovering important findings and help to develop evidence-based policy.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.