Изучение косаток с помощью беспилотного летательного аппарата
В прошлом году ученые впервые использовали беспилотный летательный аппарат (БПЛА) для изучения косаток с воздуха. В статье, опубликованной в этом месяце в Journal of Unmanned Vehicle Systems, описано, как исследователи превратили БПЛА в точный научный инструмент.
Международная команда ученых из NOAA Fisheries и Ванкуверского аквариума использовала БПЛА для съемки сверху северных резидентных косаток. Эта группа животных часто встречается в водах у острова Ванкувер (Британская Колумбия) и занесена в список угрожаемых в соответствии с канадским Законом об исчезающих видах.
Фотографии с БПЛА не только впечатляют, но и содержат множество данных и диагностических деталей.
«Мы делаем фотографии не только потому, что они красивые, но потому что можем проводить по ним очень точные измерения, — сказал Джон Дурбан, эколог по морским млекопитающим из NOAA Fisheries. — Мы не можем посадить кита на весы, но можем использовать аэрофотоснимки для анализа их физического состояния — по сути, насколько они упитанные или худые».
Анализируя фотографии, ученые могут, среди прочего, определить, достаточно ли пищи получают киты. Это важно, поскольку северные резиденты питаются в основном чавычей, и ученые подозревают, что низкая численность этого вида лосося может ограничивать рост популяции косаток.
Точный инструмент
Команда использовала БПЛА типа гексакоптер (с шестью несущими винтами). Согласно статье, как минимум две характеристики гексакоптера способствовали успеху.
- Тихая работа. Аппарат держали на высоте не менее 100 футов (около 30 метров) над китами, и на этой высоте они, по-видимому, не замечали его присутствия. Это критически важно, поскольку морские млекопитающие крайне чувствительны к звуку. Ученые обучены распознавать, беспокоят ли их действия животных, и работали в строгом соответствии с разрешением на исследования.
- Высокая точность измерений. Помимо камеры высокого разрешения, гексакоптер был оснащен барометрическим альтиметром. Зная точную высоту съемки и фокусное расстояние объектива, ученые смогли определять размер объектов на фотоснимках с точностью до 5 сантиметров.
Мощный новый инструмент
Ученые десятилетиями используют для подобных фотограмметрических исследований пилотируемую авиацию. Однако ее эксплуатация дорога, особенно в удаленных районах. Кроме того, гексакоптеры могут приближаться к китам гораздо ближе, чем пилотируемые самолеты, которые обязаны соблюдать большую высоту из соображений безопасности и чтобы не беспокоить животных.
Именно возможность близкого подхода делает эту технологию столь полезной.
«Поскольку разрешение изображений очень высокое, мы можем отслеживать очень небольшие изменения в состоянии животного от года к году, — отметил Дурбан. — Это позволит анализировать, как колебания численности чавычи влияют на косаток».
Ученые могут распознавать отдельных косаток по уникальным узорам пигментации.
«Мы используем технологию, чтобы ответить на очень простые вопросы об этих животных на основе их размера и формы, — сказал Дурбан. — Я не думаю, что наука должна быть сложной, чтобы быть мощной, а это — чрезвычайно мощный новый инструмент».