שחיקה החוף ועלייה ברמת הים הם בין האתגרים הסביבתיים המשמעותיים ביותר של המאה ה-21, איים על אזורי החוף מאוכלסים בצפיפות, תשתיות קריטיות, מערכות אקולוגיות שבריריות, וכלכלות גלובליות על פרויקטים של שינויי אקלים, שרמת הים העולמית יכולה לעלות עד מטר אחד עד 2100 תחת תרחישים של פליטה גבוהה, בעוד שחיקה כבר טוענת אלפי דונם של קרקע מדי שנה.

תפקיד של סניפי מרחוק בניהול החוף

חישה מרחוק מתייחסת לרכישת מידע על פני כדור הארץ ללא מגע פיזי ישיר, בדרך כלל באמצעות חיישנים הרכובים על לווינים, מטוסים, או כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים (UAVs) שלא כמו סקרים מסורתיים המבוססים על הקרקע, שהם עובדים-רגישים, מוגבלים באופן מרחבי, ולעתים קרובות בלתי-צפוי, מרוחקים, מספקים כיסוי אופטי, עקביות, ויכולות מרובות-גלומיות, כגון, כגון שינויים חזותיים, כגון, שינויים מהירים, כגון, שינויים מהירים, ואפקטים, כגון, שינויים קלים, שינויים מהירים, כגון השפעות גליים, ואפקטים, ויזואליים, ויזואליים, ואפקטים, ואפקטים, כגון, ויזואליים, כגון השפעות ויזואליים, ויזואליים, ויזואליים, ויזואליים, ואפקטים, ויזואליים, ואפקטים, ויזואליים, ויזואליים, ואפקטים, ויזואליים, כגון השפעות ויזואליות, כגון השפעות ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, כגון השפעות רדיקאליות, כגון השפעות ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות, ויזואליות,

ניהול החוף מבוסס על נתונים מדויקים בסיס וגילוי כדי ליידע החלטות על הגנת החוף, תכנון לשימוש הקרקע, שימור בתי גידול ופחתת הסיכון לאסון.רגישות מרחוק תורמת ישירות לפעילות זו על ידי מתן מודלים גבוהים לגבהים דיגיטליים (DEMs), עמדות חוף, מדדי צמחייה ומדידות מים נוספות, שילוב של חישה מרחוק עם מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) מאפשר סימולציה של מודלים של שבץ ארוך, תכנון תרחישים שבץ, תכנון לטווח ארוך.

פלטפורמות אבטחה מרחוק וחיישנים

מערך מגוון רחב של פלטפורמות וחיישנים יוצר את הבסיס של חישה מרחוק החוף המודרנית.כל טכנולוגיה מציעה נקודות חוזק נפרדות ברזולוציה, כיסוי ויכולת מדידה, והשימוש המשולב שלהם מספק תמונה מקיפה של שינוי החוף.

מערכות מבוססות לוויין

לוויינים מספקים כיסוי מרחבי רחב ביותר רשומות זמניות ארוכות, עם משימות רבות המשתרעות על פני עשורים.חיישנים אופטיים, כגון אלה על הסיפון:0LandsatphFLT:1 סדרה (מאז 1972) ואת קבוצות החלל האירופי של סוכנות החלל האירופית Sentinel-2, ללכוד תמונות רב-ספקטרום גלויות, ליד- in abrefrared, וקיצור אינפרא אדום נתונים אלה משמשים לכיסוי חוף, כמו אזורי ענן בעייתיים, וכיסויי, כגון אזורי אקלים מוגבלים, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם תמונות מרובות.

חיישני Synthetic Aperture Radar (SAR) כגון אלה על לווייני Sentinel-1 באירופה, פולטים דופקי מיקרוגל ומדכאים האחוריים, המאפשרים לכל האב, הדמיה של יום ולילה. SAR הוא בעל ערך במיוחד עבור זיהוי שינויים פני הים, מיפוי גספטנטיות פני השטח, ניטור של שמן או צנרת זרע היכולת שלה לעננים טרופיים כמו מדדי מים 3, בנוסף, בנוסף לשרירים בגובה של מילימטרים.

מערכות אוויריות: LIDAR ו Photogrammetry

(הגילוי האור וההירצה (LIDAR) משתמש בפעמוני לייזר ממטוסים כדי ליצור סקרים טופוגרפיים ומדליקמטריים של אזורי החוף.LIDAR יכול לזהות שינויים בגובה של כמה סנטימטרים, מה שהופך אותו תקן זהב עבור ניטור נפח החוף, דונפי מורפולוגיה, וצוק.טופוגרפיה LAR פועלת בצעדים הסמוכים לגבהים וקרקעים, בעוד ש-ARMI משתמשת במספר מהירויות של מים ירוקות של מים.

פוטוגרםמטרי אווירי, באמצעות תמונות חופפות שנלקחו ממטוסים או מ"ט"טים, מייצר פסיפסים אומצמיים וענני נקודה 3D באמצעות אלגוריתמים של מבנה-משימת בנייה, בעוד פחות מדויק מ-LIDAR באזורים מחוסנים, photogrammetry מציעה עלויות נמוכות וגמישות רבה יותר למחקרים ספציפיים באתר, במיוחד כאשר בשילוב עם מל"טים.

כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים (UAVs)

מל"טים, או מזל"טים, יש מהפכה ניטור החוף על ידי מילוי הפער בין סקרי קרקע ותצפיות לוויין.מצויד עם מצלמות ברזולוציה גבוהה, חיישנים רב-ספקטרום, או יחידות LIDAR קלים, מזל"טים יכולים לבדוק חופים, צוקים, ואת המיקומים בקנה מידה מרחבי עדין מאוד (רמת ריכוז) וביקוש שלהם מאפשר תגובה מהירה לאחר סערות, חזור על סקרים תכופים כדי ללכוד דינמיקה עונתית או לכידת מרחוק של שיטות עבודה.

טכניקות ספציפיות למעקב אחר Erosion Coastal

שחיקה החוף באה לידי ביטוי כנסיגה קו החוף, אובדן נפח של שפלציה, שינויים בקרקעות החוף. חישה מרחוק מאפשרת מדידה מדויקת של כל אחד מההיבטים האלה באמצעות טכניקות אנליטיות מיוחדות.

שינוי Shoreline

אחת האפליקציות הנפוצות ביותר היא החילוץ וההשוואה של עמדות החוף מן תמונות הזמן-series. Shorelines מוגדרים בדרך כלל על ידי תכונות קו מים, כגון קו מים גבוה או גבול רטוב-יבש, והם מופקים באמצעות שיטות אוטומטיות כגון זיהוי קצה, יחסי להקה (למשל, מדד מים רגיל), או כלי תוכנה מבוקרים כמו מערכת ניתוח החוף הדיגיטלי (DSAS), שפותחו על ידי משקעים ליניאריים ושינויים קלים כגון מדדי של ספירת של מים ארוך טווח, או ירידה במדד מים), או ירידה במשקל בינוני (Squaremedial) או ניתוח נתונים), או מדדי משקל כהה).

ניתוח כרך עם DEMs

נתונים של אלביעה מ LIDAR, stereoPhotogrammetry, או סקרי AV ניתן לשנות עם הזמן לחשב שחיקה והיקף עלייה של stereoPhotogrammetry, או סקרי AV ניתן לשנות לאורך זמן כדי לחשב את הניקוד של אחסון משקעים ו- קיבולת. , ניתוח נפח חיוני להבנת חוף ותקציבי דינה, הערכת יעילות מעוקבת, ובדיקה של עשרות מחקרים למניעת התערבות שנתית של כמה מ"מ"מקלט"מחץ"ל.

מרדף אחר תחבורה ו Turbidity

חישה מרחוק יכול גם לעקוב אחר צנרת ותבניות של תחבורה החוף ארוך באמצעות תמונות אופטיות. ריכוזי סינדימנט סוספנד מוערכים מדידות הרהורים לוויין בלהקות גלויות וכמעט-בקרובות, דחוסים עם דגימות situ.זמן ניתוח של משקעים וכיוון מודיע הבנה של מסלולים של זרע והשפעות של נהרות, חיישנים מתפתלים או מטשטשים כגון תכונות של משקעים.

ים עולה עם סנינגס מרוחק

עליית רמת הים היא תופעה גלובלית עם וריאציות מקומיות עמוקות עקב תת-קרקעיות, זרמי האוקיינוס ואפקטים כבידה. חישה מרחוק מספקת את האמצעים היחידים למדוד הן את המגמה העולמית ואת הדפוסים האזוריים עם דיוק מספיק.

לווין Altimetry

מאז ההשקה של TOPEX / POseidon בשנת 1992, סדרה רציפה של לווייני אלטר מדד גובה פני הים ביחס ל-ELPSOoid הפניה, המשימה הנוכחית, FLT:0Sentinel-6 מייקל פריליץ'FLT:1, משתמש בתופעות של רדדאר עם נחישות מדויקת להשיג דיוק בתוך 2–3 ס"מ.

אינטגרציה עם Tide Gauges ו- GPS

לוויין altimetry מודד גובה פני הים ביחס למרכז המסה של כדור הארץ, אבל אזורי החוף דורשים התייחסות אנכית מקומית. Tide Measures לספק רשומות ארוכות טווח של רמת הים יחסית לאדמה, אך הם כפופים לתנועה יבשתית אנכית (בכפוף או הרמת יתר) שיכולה להטיית שיעורי עלייה מוחלטים.על ידי שיתוף של מקלטי GPS עם גלות, תנועה אנכית זו יכולה להיות נמדדת ונית, הרחקה של רמה בינונית של עלייה של ים של מילימטרית בדרך כלל באמצעות עלייה של נתונים סנטימטר).

מדדי כובד משקל ותקציב המונים

ה- GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) ומשימות GRACE-FO מודדות שינויים בתחום הכבידה של כדור הארץ הנגרמת על ידי חלוקה מחדש המונית, כולל התכת קרח ופענוח מים קרקעיים.הנתונים האלה מעצימים את התרומות של קרחונים וגליונות קרח לרמה הים ועוזרים להפריד את ההשפעות של התרחבות תרמית (סטרית) מתוספת המונית (אוסטטית) של הבנת מקורות עליית פני הים משפרים ומודיעים לאסטרטגיות חוף.

חדור מסרים מרוחקים עם GIS ומודלים חיזוי

הכוח האמיתי של חישה מרחוק עולה כאשר נתונים רב-זמניים משולבים בסביבת GIS כדי מודל שינוי החוף בעתיד.לדוגמה, רמת הים המשפיעה על מודל Marshes (SLAMM) משתמשת בנתונים גובה, פרמטרים tidal, ושיעורי קבלה כדי לחזות הגירה בבתי גידול תחת תרחישים שונים ברמת הים.

מחקרים ויישומים

חישה מרחוק כבר הוצב בהצלחה בהגדרות החוף מגוונות ברחבי העולם.בנהר מיסיסיפי דלתא, אזור שחוו כמה מהשיעורים הגבוהים ביותר של אובדן הקרקע בארצות הברית, ניתוח של עיירות של לנדסאט ודימוי SAR כבר הגדיר את המרה רטובה היבשה כדי לפתוח מים וסדרי עדיפויות מודרך של רכס הים, למעט בנגלדש, אינטגרציה לווייניט ומדאז הגאות חשפו שיעורי הערכה של מעל 10 / מילימטרים באזורים של גנגמ"מ"מ"מ, מאשר אזורי סיכון איטיים, מאשר אזורי נחיתה.

גבולות וכיוונים עתידיים

למרות החוזקות שלה, פרצופים מרחוק כמה מגבלות.כיסוי ענן נשאר אתגר מתמשך עבור חיישנים אופטיים, למרות הזמינות הגוברת של SAR מספקת חלופה הכל-לק.רזולוציה פוליבית פתרון סחר-offs קיים; כיסוי עולמי מלוויינים ברזולוציה בינונית (10-30 מ"מ) עשוי להחמיץ תכונות שחיקה בקנה מידה טוב עבור ניהול מקומי.

ההתקדמות העתידית כוללת חיישני hyperspectral שיכולים להבדיל סוגים של סימנט וחומר אורגני, פלטפורמות מסלול עם פתרון תת-מטר עבור יישומים מסחריים, ו- AI- המונעת מיצוי תכונה אוטומטית.שילוב של לווייני, אווירי ו- UAV נתונים בתוך זמן קצר בזמן אמת יאפשר מערכות התראה מוקדמת לשחיקה וסערות. כמו טכנולוגיה בוגרת, חישה מרחוק תהפוך אפילו יותר אינטגרלית לגמישות החוף, מתן תצפיות ארוכות טווח כדי להתאים לאקלים.

מסקנה

טכניקות חישה מרחוק שינו באופן יסודי את ניטור של שחיקה החוף ורמת הים עולה.מנקודת המבט העולמית של לוויין אל-זמן לדיוק המקומי של LIDAR מבוסס מזל"טים, שיטות אלה מספקות נתונים קריטיים כי תחת הבנה מדעית ופעולה מדיניותית.שילוב של ארכיונים לטווח ארוך, כלים אנליטיים מתקדמים, וטכנולוגיות חיישן מתעורר מציע הזדמנויות השקעה חסרות תקדים לעקוב, לחזות, להגיב לשינוי החוף.