无人机网(www.youuav.com)援引外媒消息，无人机 (UAV) 的普及和价格实惠，为许多行业带来了益处，因为它可以降低成本并提高人员安全性。但科学界呢？全世界有数百甚至数千个独立科学家和大学使用这些无人飞行器以新方法进行复杂的科学实验。

我们倾向于关注无人机的工业和商业应用，但在预算紧张且实验完成时间至关重要的情况下，纯科学也受益于航空的经济性和可用性。

例如，波兰几位科学家合作对海岸侵蚀进行了全面研究，采用了机载激光雷达和水深测量等多项新技术。

格但斯克理工大学土木与环境工程学院的 Paweł Tysiąc 和 Rafał Ossowski与格丁尼亚海事大学海事学院的 Łukasz Janowski 以及格但斯克大学海洋与地理学院地貌与第四纪地质学系的 Damian Moskalewicz合作，最终对波兰部分海岸（更具体地说是南波罗的海 1 英里范围）的海岸侵蚀情况进行了全面研究。

这篇论文题为“利用无人机和正射影像数据以及谷歌地球引擎中的测深激光雷达对沿海悬崖退化进行评估”。它发表在《科学报告，2025 年 1 月》上，是使用新技术收集数据的典型例子，这些数据对于了解大自然改变地理的方式至关重要。

我们有机会与该研究的作者之一 Paweł Tysiąc 进行交谈，以更好地了解无人机和激光雷达对他们的项目的影响。

“监测悬崖侵蚀的传统方法通常需要耗费大量劳动力的实地工作，并使用传统的土地测量技术对空间点分布进行复杂的计算，”Paweł 说道。“相比之下，遥感和机器学习领域的最新进展为评估悬崖退化提供了新的方法，效率更高、精度更高。”

随着自然灾害数量的增加以及每次灾害对人口和地理环境造成的损害越来越大，沿海地区退化问题已引起世界各国政府和科学家的关注。

“在本文中，我们广泛使用‘悬崖退化’一词。我们将其定义为由多种因素和过程引起的侵蚀性海岸悬崖变化的总体最终影响，包括复杂的岩性和水文地质环境、风暴潮波浪活动、降雨、风吹、人类活动，这些因素和过程导致大规模运动的发展及其影响，例如山体滑坡、断层、裂缝和碎石，”Pawel 说。“基于此，本研究的一个关键前提是，电磁波反射光谱在受退化影响的地区有所不同。就海岸悬崖而言，物质聚集、植被和其他因素的变化会导致明显的差异。”

如今，遥感已成为监测沿海环境的标准方法。通过利用从卫星、空中平台和地面传感器收集的各种类型的图像和数据，研究人员可以获得有关沿海地区的详细和最新的空间信息。及时分辨率的帧图像可以观察沿海形态随时间的变化，有助于确定受自然灾害影响最严重的地区。在这种情况下，作者使用了航空摄影，它提供了高分辨率图像，对于详细的前后比较非常有用。然而，存在图像上光照时间不同的问题，导致处理对象不同。在摄影测量方面，飞行需要在类似的条件下进行，但在这方面仍然存在一些季节性变化的问题。

“我们决定使用激光雷达作为替代方案，以应对不断变化的照明条件，”Pawel 说道。“激光雷达数据对于高精度测量沿海地形变化至关重要，有助于过滤来自植被或孤立点的数据。激光雷达最重要的产品是数字高程模型 (DEM)，用于创建沿海景观的 3D 表示。

这些模型有助于通过计算不同时期的模型来了解侵蚀的空间分布。”

问题出现的原因是，水下发生的海岸退化成分在导致这一现象发生的原因中起着重要作用，因此决定使用激光雷达作为测深工具。

Pawel 表示：“研究结果让我们了解到沿海悬崖如何应对当前和未来的气候变化，尤其是海平面上升和风暴活动增加。”“通过利用拟议的先进遥感技术（例如使用无人机和机载测量）加强传统的岩土工程勘察，为面临类似挑战的其他地区提供了一个模型。从这项研究中获得的见解不仅可以为波兰的沿海管理政策提供参考，还可以为具有类似地质和环境条件的其他地区提供参考。基于此类研究的有效管理计划可以帮助减轻沿海悬崖侵蚀和不稳定对人类生命和基础设施造成的风险。”

通过结合自动驾驶汽车的空中和海上信息收集，这组科学家能够提高数据质量、结论的精确度以及采取行动的充分性，以减轻对受灾地区地理和居民的损害。