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ड्रोन का उपयोग करके तटीय कटाव विश्लेषण और निगरानी

मानवरहित हवाई वाहनों (यूएवी) की लोकप्रियता और किफ़ायतीपन ने लागत कम करके और कर्मचारियों की सुरक्षा बढ़ाकर कई उद्योगों को लाभ पहुँचाया है। लेकिन वैज्ञानिक समुदाय का क्या? दुनिया भर में सैकड़ों, बल्कि हज़ारों, स्वतंत्र वैज्ञानिक और विश्वविद्यालय नए तरीकों से जटिल वैज्ञानिक प्रयोग करने के लिए इन यूएवी का उपयोग करते हैं।

हम यूएवी के औद्योगिक और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, लेकिन जब बजट कम होता है और प्रयोगों को पूरा करने के लिए समय महत्वपूर्ण होता है, तो विमानन की सामर्थ्य और उपलब्धता से शुद्ध विज्ञान को भी लाभ मिलता है।

उदाहरण के लिए, कई पोलिश वैज्ञानिकों ने तटीय कटाव के व्यापक अध्ययन पर सहयोग किया, जिसमें एयरबोर्न LiDAR और बाथिमेट्री जैसी कई नई प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया गया।

डांस्क प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग संकाय के पावेल टिसियाक और रफाल ओसोवस्की ने, ग्डिनिया समुद्री विश्वविद्यालय के समुद्री अकादमी के लुकाज़ जानोवस्की और डांस्क विश्वविद्यालय के समुद्र विज्ञान और भूगोल संकाय में भू-आकृति विज्ञान और चतुर्थक भूविज्ञान विभाग के डेमियन मोस्कालेविक्ज़ के साथ मिलकर, पोलिश तट के एक हिस्से (विशेष रूप से, दक्षिणी बाल्टिक सागर के 1 मील के हिस्से) के क्षरण का एक व्यापक अध्ययन किया है।

इस शोधपत्र का शीर्षक है "ड्रोन और ऑर्थोफोटो डेटा तथा गूगल अर्थ इंजन में बाथिमेट्रिक LiDAR का उपयोग करके तटीय चट्टानों के क्षरण का आकलन"। यह जनवरी 2025 में साइंटिफिक रिपोर्ट्स में प्रकाशित हुआ था और यह डेटा एकत्र करने के लिए नई तकनीकों के उपयोग का एक उत्कृष्ट उदाहरण है, जो प्रकृति द्वारा भूगोल में परिवर्तन के तरीकों को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

हमें अध्ययन के लेखकों में से एक, पावेल टायसियाक के साथ बात करने का अवसर मिला, ताकि हम उनकी परियोजना पर ड्रोन और LiDAR के प्रभाव को बेहतर ढंग से समझ सकें।

पावेल ने कहा, "चट्टानों के कटाव की निगरानी के पारंपरिक तरीकों में आमतौर पर श्रम-गहन क्षेत्र कार्य और पारंपरिक भूमि सर्वेक्षण तकनीकों का उपयोग करके स्थानिक बिंदु वितरण की जटिल गणनाओं की आवश्यकता होती है।" "इसके विपरीत, रिमोट सेंसिंग और मशीन लर्निंग में हालिया प्रगति, चट्टानों के क्षरण का अधिक दक्षता और सटीकता से आकलन करने के नए तरीके प्रदान करती है।"

तटीय क्षरण ने दुनिया भर की सरकारों और वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है, क्योंकि प्राकृतिक आपदाओं की संख्या बढ़ रही है और प्रत्येक आपदा से आबादी और भौगोलिक वातावरण को अधिक से अधिक नुकसान हो रहा है।

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"इस शोधपत्र में, हम 'ब्लफ़ डिग्रेडेशन' शब्द का व्यापक रूप से प्रयोग करते हैं। हम इसे विभिन्न कारकों और प्रक्रियाओं के कारण अपरदनकारी तटीय चट्टानों में होने वाले परिवर्तनों के समग्र अंतिम प्रभाव के रूप में परिभाषित करते हैं, जिनमें जटिल स्थलीय और भूगर्भीय वातावरण, तूफ़ानी लहरों की गतिविधि, वर्षा, तेज़ हवाएँ और मानवीय गतिविधियाँ शामिल हैं, जो बड़े पैमाने पर हलचलों और उनके प्रभावों, जैसे भूस्खलन, भ्रंश, दरारें और मलबे, के विकास का कारण बनती हैं," पावेल ने कहा। "इसके आधार पर, इस अध्ययन का एक प्रमुख आधार यह है कि विद्युत चुम्बकीय तरंग परावर्तन स्पेक्ट्रम, क्षरण से प्रभावित क्षेत्रों में भिन्न होता है। तटीय ब्लफ़ के मामले में, पदार्थ एकत्रीकरण, वनस्पति और अन्य कारकों में परिवर्तन महत्वपूर्ण अंतर पैदा कर सकते हैं।"

आज, तटीय वातावरण की निगरानी के लिए सुदूर संवेदन एक मानक विधि है। उपग्रहों, हवाई प्लेटफार्मों और भू-आधारित सेंसरों से एकत्रित विभिन्न प्रकार की छवियों और आँकड़ों का उपयोग करके, शोधकर्ता तटीय क्षेत्रों के बारे में विस्तृत और अद्यतन स्थानिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं। समय पर रिज़ॉल्यूशन वाली फ़्रेम छवियों से समय के साथ तटीय आकारिकी में होने वाले परिवर्तनों का अवलोकन संभव होता है और प्राकृतिक आपदाओं से सबसे अधिक प्रभावित क्षेत्रों की पहचान करने में मदद मिलती है। इस मामले में, लेखकों ने हवाई फोटोग्राफी का उपयोग किया, जो विस्तृत पहले और बाद की तुलना के लिए उपयोगी उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां प्रदान करती है। हालाँकि, छवियों पर अलग-अलग समय पर रोशनी की समस्या है, जिसके कारण अलग-अलग वस्तुओं को संसाधित करना पड़ता है। फोटोग्रामेट्री के संदर्भ में, उड़ानों को समान परिस्थितियों में संचालित करने की आवश्यकता होती है, लेकिन इस संबंध में मौसमी बदलावों से जुड़ी कुछ समस्याएँ अभी भी हैं।

पावेल कहते हैं, "हमने बदलती प्रकाश स्थितियों से निपटने के लिए LiDAR को एक विकल्प के रूप में इस्तेमाल करने का फैसला किया।" "LiDAR डेटा तटीय स्थलाकृतिक परिवर्तनों को उच्च सटीकता से मापने के लिए ज़रूरी है, जो वनस्पति या अलग-थलग बिंदुओं से डेटा को फ़िल्टर करने में मदद करता है। LiDAR का सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद डिजिटल एलिवेशन मॉडल (DEM) है, जिसका उपयोग तटीय परिदृश्य का त्रि-आयामी प्रतिनिधित्व बनाने के लिए किया जाता है। ये मॉडल समय के साथ गणना करके कटाव के स्थानिक वितरण को समझने में मदद करते हैं।"

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समस्या इसलिए उत्पन्न हुई क्योंकि समुद्र के भीतर होने वाले तटीय क्षरण का घटक इस घटना के घटित होने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इसलिए बाथिमेट्रिक उपकरण के रूप में LiDAR का उपयोग करने का निर्णय लिया गया।

पावेल ने कहा, "अध्ययन के परिणाम हमें इस बात की जानकारी देते हैं कि तटीय चट्टानें वर्तमान और भविष्य के जलवायु परिवर्तन, विशेष रूप से समुद्र तल में वृद्धि और तूफानी गतिविधियों में वृद्धि, के प्रति कैसी प्रतिक्रिया दे रही हैं।" "प्रस्तावित उन्नत सुदूर संवेदन तकनीकों, जैसे ड्रोन और हवाई सर्वेक्षण, का उपयोग करके पारंपरिक भू-तकनीकी सर्वेक्षणों को बेहतर बनाना, समान चुनौतियों का सामना कर रहे अन्य क्षेत्रों के लिए एक मॉडल प्रदान करता है। इस अध्ययन से प्राप्त अंतर्दृष्टि न केवल पोलैंड में, बल्कि समान भूवैज्ञानिक और पर्यावरणीय परिस्थितियों वाले अन्य क्षेत्रों में भी तटीय प्रबंधन नीतियों को प्रभावित कर सकती है। इस तरह के शोध पर आधारित प्रभावी प्रबंधन योजनाएँ तटीय चट्टानों के क्षरण और अस्थिरता से उत्पन्न मानव जीवन और बुनियादी ढाँचे के जोखिमों को कम करने में मदद कर सकती हैं।"

स्वचालित वाहनों से हवाई और समुद्री सूचना संग्रहण को संयोजित करके, वैज्ञानिकों का यह समूह डेटा की गुणवत्ता, निष्कर्षों की सटीकता, तथा प्रभावित क्षेत्रों के भूगोल और निवासियों को होने वाले नुकसान को कम करने के लिए की गई कार्रवाइयों की पर्याप्तता में सुधार करने में सक्षम रहा।


पोस्ट करने का समय: 12-फ़रवरी-2025

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