无人机和高度专业化的相机相结合,使研究人员能够比以往更详细地探索西澳大利亚的珊瑚礁。
研究人员正在使用配备微型高光谱相机的无人机,他们拍摄了迄今为止最高分辨率的珊瑚礁镜头,为澳大利亚最大的边缘珊瑚礁提供了前所未有的数据。
“普通相机以可见光谱的三个波段(红色、绿色和蓝色)记录图像,将这些波段混合在一起以产生人类看到的颜色,”所说的项目领导人费利佩·冈萨雷斯 (Felipe Gonzalez)昆士兰科技大学(昆士兰科技大学)在澳大利亚。
“相比之下,高光谱相机捕获光谱的可见光和近红外部分的 270 个波段,提供比人眼所能看到的更多的细节。”
无人机或无人驾驶飞行器 (UAV) 现在能够携带这些令人难以置信的相机的小型版本,这些相机曾经如此庞大且昂贵,只有卫星和飞机才能使用它们。
“当我们使用小型无人机在水面上空 30 至 100 米(100 至 330 英尺)处飞行时,收集到的数据具有令人难以置信的高分辨率,”Gonzalez 说。
宁加洛礁昆士兰科技大学团队在西澳大利亚拍摄了这段视频,他们将其描述为一项数据收集任务,以帮助为未来的研究提供信息。
该地区被列入遗产名录,也是澳大利亚最大的边缘珊瑚礁。
它也是世界上唯一位于如此接近陆地- 不过,与大堡礁不同的是,它并没有受到人口的压力。
这使其成为研究人员渴望更好地了解的独特栖息地。
但昆士兰科技大学团队还使用其无人机系统来监测澳大利亚各地的环境问题,包括小麦作物和葡萄园的疾病。
研究人员表示,该系统将成为未来环境监测的巨大补充。
“无人机是一种经济高效的传感器平台,也是现有卫星、有人驾驶飞机和水下勘测的绝佳补充工具,”冈萨雷斯说。
“对宁加洛和大堡礁进行大规模高空调查可能缺乏识别单个珊瑚所需的分辨率,因此这是低空无人机调查的利基市场。”
这些无人机也非常高效 - 相机飞行高度为 100 米(328 英尺),并在 30 分钟内勘测了 260 公里(162 英里)珊瑚礁的 40 公顷。
“这为我们提供了每像素约 15 厘米(5.9 英寸)的空间分辨率 - 足够的细节来检测和监测单个珊瑚物种”说团队的另一名成员来自昆士兰科技大学的研究工程师德米特里·布拉塔诺夫 (Dmitry Bratanov)。
“高光谱相机的真正特别之处在于它可以拍摄 270 个光谱切片的图像。如此大量的信息允许根据珊瑚物种、沙子和藻类独特的光谱特征对其进行分类。”
每个物体都会发出独特的高光谱特征,有点像人类的指纹。
患病的物体,如珊瑚或树木,会发出与同等健康物体不同的特征。
昆士兰科技大学团队现在正在创建这些独特特征的数据库,以便快速轻松地识别特定物种和健康状况。
“我们正在建设可以自动识别和分类这些独特签名的算法 - 相当于警察“指纹数据库”的高光谱,”冈萨雷斯说。
“这个数据库对于未来的所有环境研究人员来说将变得越来越有价值。”
研究人员尚未公布他们的结果,但随着数据在未来几个月内公布,这应该会发生。
另一个团队——美国宇航局珊瑚礁机载实验室(CORAL)任务——正在大堡礁使用类似的技术。
冈萨雷斯说:“我们的数据可以对西澳大利亚偏远的原始珊瑚礁和昆士兰海岸受人类活动压力的珊瑚礁系统进行令人着迷的比较。”
“能够站在澳大利亚环境监测和管理新方法的最前沿,真是令人兴奋。”
我们期待看到他们下一步能做什么。