Table of Contents
مقدمة: المخطط البيئي للدراسات الاستقصائية الحديثة
وقد أصبحت الدراسات الاستقصائية للبرمجيات حجر الزاوية في جمع البيانات المكانية الحديثة، التي استخدمت على نطاق واسع في ميادين مثل رسم الخرائط والتشييد والتخطيط الحضري والرصد البيئي، حيث تُحدّد هذه البيانات من الصور المتداخلة من زوايا متعددة وتعالجها في نماذج دقيقة من ثلاثية الأبعاد، فإن هذه التكنولوجيا تتيح طريقة غير قابلة للتداول لقياس وتحليل المناظر الطبيعية والهياكل والنظم الإيكولوجية، وفي حين أن قياس البيانات حسب المقاييس يُعزز في كثير من الأحيان من أجل فحص الصور ودقتها.
فهم المسح التصويري
ويستلزم القياس الضوئي إجراء قياسات من الصور، كما أنه ينطوي عملياً على استخلاص سلسلة من الصور المتداخلة للجسم أو التضاريس من مواقع مختلفة، ثم استخدام برامجيات متخصصة لتثبيت النقاط وتوليد إحداثيات دقيقة في ثلاثية الأبعاد، ويمكن أن تكون النتيجة نموذجاً للارتقاء الرقمي، أو مركباً للغاز السائل، أو استخدام وسائل سحابية مجهزة على نطاق دنيا.
ألف - التطبيقات الرئيسية
ويستخدم التصوير الفوتوغرافي في قطاعات عديدة، ويستعيض عن التدابير الشرائطية التقليدية ومجموع المحطات لدراسات المواقع، ويقلل من الوقت وتعرض العمال، ويتيح الرصد البيئي التتبع المنتظم للتآكل، وتغيير الغطاء النباتي، وحركة الجليد بأقل قدر من الوجود البشري، ويستخدمه علماء المحفوظات لتوثيق المواقع الهشة دون حفر، وفي الزراعة، يساعد استخدام الأشعة الضوئية على تحقيق أقصى قدر من التكاليف.
المنافع البيئية للمعدات التصويرية
فبالمقارنة مع تقنيات المسح التقليدية، كثيرا ما تؤدي القياسات الضوئية إلى الحد من الضرر البيئي المباشر، وتوضح الفروع التالية المزايا الإيكولوجية الرئيسية.
جمع البيانات غير الغازية
وكثيرا ما تتطلب الدراسات الاستقصائية الميدانية التقليدية تطهير الغطاء النباتي أو الرطوبة أو بناء الطرق المؤدية إلى الوصول، وهذه الأنشطة تزعج التربة، وجذور النباتات المدمرة، وموائل الشظايا، وتزيل الأشعة الفوتوغرافية جزءا كبيرا من هذا الاقتحام المادي، ويمكن للطائرة أن تلتقط جميع البيانات اللازمة من أعلاه، وتترك الأرض غير ممسوحة، وهذا أمر له قيمة خاصة في النظم الإيكولوجية الحساسة مثل الأراضي الرطبة، والسير في الحياة، أو التونية، حيث يساعد على تجنب التلف.
انخفاض الاعتماد على الأجهزة الثقيلة
وكثيرا ما تنطوي الدراسات الاستقصائية التقليدية للأراضي على معدات ثقيلة مثل الجرافات لخطوط المعالم أو المركبات التي تستخدم جميع أنواعها للوصول إلى نقاط نائية، وهذه الآلات تحرق الوقود الأحفوري وتولد الضوضاء والتربة المدمجة، وتخفض الأشعة الضوئية بشكل كبير الحاجة إلى هذه المعدات، ويمكن أن تحل محل الطائرات الآلية الوحيدة التي لا تحمل أي عمل أرضي، مما يقلل من الانبعاثات واضطرابات الموائل، وحتى عندما تستخدم الطائرات المأهولة، تكون الطائرات الحديثة أكثر كفاءة من حيث الطاقة.
الرصد الفعال والتكرار
ومن أكبر نقاط القوة في مجال التصوير الفوتوغرافي قدرة الإدارة على إجراء دراسات متكررة منخفضة التكلفة للتكرار، مما يسمح لمديري البيئة برصد التغيرات - مثل إزالة الغابات، أو تآكل السواحل، أو التقدم في البناء - مع الحد الأدنى من التأثير الإضافي، كما أن مجموعة من الصور المتداخلة التي التقطت بالطائرات بدون طيار توفر مجموعة بيانات غنية دون الحاجة إلى الحصول على مادي متكرر، ويعني الكفاءة أن هناك موارد أقل تنفق على مدى عمر مشروع الرصد.
الشواغل والتحديات البيئية
وعلى الرغم من هذه الفوائد، فإن الدراسات الاستقصائية للصور الفوتوغرافية لا تفتقر إلى التكاليف الإيكولوجية، وتبحث الفروع التالية أهم الشواغل البيئية المرتبطة بالتكنولوجيا.
استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون
وتحتاج كل دراسة استقصائية عن الأشعة الضوئية إلى الطاقة، إذ أن الطائرات التي تستخدم بطاريات الليثيوم التي يجب شحنها، وغالبا ما تكون من شبكات الكهرباء القائمة على الوقود الأحفوري، وتحرق الطائرات المأهولة الغازات أو وقود الطائرات، وتصدر ثاني أكسيد الكربون والملوثات الأخرى، بل إن الدراسات الاستقصائية الأرضية التي تستخدم الحواسيب المحمولة والكاميرات تستهلك الكهرباء، كما أن مرحلة التجهيز تعتمد على الطاقة: توليد نماذج مكافئة من المركبات ذات البصمودية عالية من مئات الصور
Disturbance to Wildlife and Ecosystems
ويمكن أن يزعج وجود الطائرات أو الطائرات بدون طيار أو أفرقة المسح الأحياء البرية، وقد يُنظر إلى الطائرات بدون طيار على أنها مفترسة، مما يتسبب في تذبذب الطيور من أعشاش، أو الثدييات البحرية لتغيير السلوك، أو الحيوانات البرية إلى الفرار، ويمكن أن يقلل هذا الضغط من وقت التغذية، أو يعطل التوليد، أو حتى يسبب إصابات بدنية، كما أن العوارض والمحركات تؤدي إلى التأثيرات البصرية.
Use, E-Waste, and Battery Disposal
فالأجهزة التصويرية لها فترة محدودة من العمر، إذ يجب تصنيع الطائرات والكاميرات والبطاريات ومعدات التجهيز من المواد الخام - بما في ذلك المعادن الأرضية النادرة واللدائن والالكترونيات - إذ يمكن أن يؤدي التعدين وتجهيز هذه المواد إلى التلوث، وفقدان الموائل، وغازات الدفيئة، وعندما تصل المعدات إلى نهاية العمر، تصبح نفايات إلكترونية، وتثير البطاريات إشكالية خاصة:
Noise and Visual Pollution
وفيما عدا اضطرابات الحياة البرية، فإن الضجيج من الطائرات بدون طيار يؤثر على المجتمعات المحلية وأجهزة الاستجمام، وقد يكون الازدهار المستمر لطائرة بدون طيار خلال دراسة استقصائية طويلة مزعجا للسكان القريبين أو المتجولين أو المزارعين، وفي البيئات البائسة، فإن عدم وجود وجود ميكانيكي ينتقص من الإحساس بالوحشية، كما أن التلوث الافتراضي من الرحلات الجوية المتعددة يمكن أن يكون مسألة في المناطق الواقعية.
التخفيف من الأثر البيئي للدراسات الاستقصائية الصورية
ويمكن للممارسين أن يقللوا من البصمة الإيكولوجية لعملهم التصويري باعتماد مجموعة من الاستراتيجيات، وتعالج هذه التدابير المجالات الرئيسية لاستخدام الطاقة، واضطرابات الحياة البرية، ودورة حياة المعدات، وكفاءة التخطيط.
التخطيط للرحلات الجوية وتصميمها على الوجه الأمثل
ويمكن أن يؤدي التخطيط الدقيق إلى الحد بدرجة كبيرة من عدد الرحلات الجوية أو المرورات اللازمة، واستخدام البرامجيات التي تصمم مسارات طيران فعالة بأقل قدر من التداخل، وتتجنب التغطية غير الضرورية، وتفضيل المنطقة التي تستخدم الصور الساتلية لتحديد العقبات وتخطيط أقصر الطرق، وتجميع أهداف متعددة في بعثة مسح واحدة بدلا من التحليق بأصناف منفصلة لتلبية احتياجات مختلفة من البيانات، ويقلل وقت الطيران مباشرة من استهلاك الطاقة بدون طيار، ومن التعرض للضجيج، ومن احتمال وجود حياة مقلقة بالنسبة للمناطق الكبيرة.
المعدات الإلكترونية الملائمة ومصادر الطاقة
فالطائرات الآلية والكاميرات ذات الكفاءة العالية في استخدام الطاقة - تتطلب الطائرات بدون طيار ذات الوزن الخفيف قدرا أقل من الطاقة اللازمة للرفع، ويمكن أن تحمل بطاريات أصغر، مما يقلل من آثار التصنيع، ولا يمكن استخدام الطاقة المتجددة لشحن البطاريات - الألواح الخالية أو شراء الكهرباء الخضراء إلا أن تلغي الانبعاثات التشغيلية، أما بالنسبة للطائرات المأهولة، فتختار نماذج حديثة وفعالة من حيث الوقود، إذا كانت متاحة، وتستخدم في مرحلة التجهيز خامات السائل السائل المتجددة وخدمات السحاب التي تعوض عنها الكربون.
الدراسات الاستقصائية للتقليل من الاضطرابات الناجمة عن الحياة البرية
بحث البيئة في منطقة المسح قبل الطيران - فصول التوليد الفارغ، وفترات الهجرة، وفترات التغذية الحرجة - إن الطليق على ارتفاعات أعلى كلما أمكن للحد من الضوضاء والأنواع البرية المصورة أقل اضطراباً بسبب طائرات فوق 300 متر، ولا تستخدم الطائرات بدون طيار إلا عند الضرورة؛ وبالنسبة لبعض التطبيقات، قد يكون التصوير بالسواتل أو الطائرات المأهولة التي تحلق على ارتفاع مرتفع أقل اضطراباً، وإذا ما دعت الحاجة إلى القيام برحلات متعددة، فإن الإستشارة هذه الرحلات الجوية تعتبر مبادئ توجيهية تراكمية.
عمليات شحن النفايات الإلكترونية والنفايات الإلكترونية
تنفيذ برنامج لإدارة دورة حياة البطاريات - استخدام البطاريات حتى تتحلل، ثم إعادة تدويرها من خلال أجهزة إعادة تدوير مصدقة للنفايات الإلكترونية تسترد الليثيوم والكوبالت ومواد أخرى، ولا تتخلص من البطاريات في مدافن القمامة، وعندما تشتري معدات جديدة، تختار منتجات ذات قدرة عالية على التصليح، وتقابلها نظم إعادة تدوير البرمجيات، وتتبرع أو تبيع معدات متجددة لتمديد عمرها المفيد.
اعتماد التكنولوجيات البديلة عند الاقتضاء
ولا تتطلب كل دراسة استقصائية قياسات فوتوغرافية، وبالنسبة للقياسات البسيطة أو الرصد المنخفض الاستبانة، فإن النظام العالمي لتحديد المواقع المحملة باليد، أو المسح الليزري الأرضي، أو الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل قد يكفي مع انخفاض الأثر البيئي، وتقييم المفاضلة: ففي بعض الأحيان تكون تكلفة الطاقة في الطيران بدون طيار مبررة بالدقة المطلوبة، ولكن غالبا ما تكون طريقة أبسط تعمل، وبالنسبة للرصد البيئي، النظر في دمج المعلومات المتعلقة بالأشعة الضوئية مع مصادر البيانات الأخرى التي تُحدث تغييراً.
مقارنة التصوير بالصور بطرائق المسح التقليدية
وينبغي أن يقارن التقييم البيئي الكامل التصوير بالتقنيات التقليدية مثل الدراسات الاستقصائية الكلية للمحطة، أو عمليات الدوار التي تقوم بها الشبكة العالمية لسواتل الملاحة، أو رسم الخرائط الميدانية باستخدام الشرائط والبوصلة، وكثيرا ما تتطلب الدراسات الاستقصائية الأرضية التقليدية سفر أشخاص متعددين إلى كل نقطة، مما قد ينطوي على رحلات للمركبات أو اختراق معدات ثقيلة، وعلى مساحة كبيرة، يمكن أن يكون الاستخدام التراكمي للوقود والاضطرابات المادية كبيرا، وعلى النقيض من ذلك يمكن أن تغطي نفس المنطقة التي تُ فيها طائرة واحدة من طراز براتر المربعات الأرضية المُة
دور التكنولوجيا في الحد من الأثر
وتعود التكنولوجيات الناشئة بزيادة تقليص البصمة البيئية للدراسات الاستقصائية للأشعة الضوئية، إذ يمكن للطائرات الآلية ذات الطاقة الشمسية، مثلاً، أن تبقى في أماكن صالحة لأيام دون إعادة رسم، مما يتيح إجراء دراسات استقصائية للمناطق الكبيرة التي لا توجد فيها انبعاثات تشغيلية، كما أن التقدم في تكنولوجيا البطاريات مثل البطاريات ذات الكثافة العالية للطاقة، وقابلية التحمل على مدار أطول، يؤدي إلى الحد من البيانات المستقاة للكشف عن الترددي والصور الإلكتروني.
خاتمة
إن الدراسات الاستقصائية للبرمجيات الفوتوغرافية توفر وسيلة قوية لجمع بيانات مكانية مفصلة بأقل قدر من الاضطرابات في البيئة، ولكنها لا تفتقر إلى التكاليف الإيكولوجية، إذ أن استهلاك الطاقة، والاضطرابات في الأحياء البرية، وصنع المعدات، والنفايات الإلكترونية، هي تحديات حقيقية يجب معالجتها عمداً، ومن خلال التخطيط لعمليات المسح بكفاءة، واختيار المعدات الملائمة للبيئة ومصادر الطاقة، ورسم مواعيد الرحلات الجوية لتجنب الفترات الحساسة، وإدارة النفايات بصورة مسؤولة، يمكن للممارسين أن يقللوا إلى حد كبير من آثارها البيئية.