Des drones pour surveiller les spots de surf

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Lorsque les océanologues vont sur la plage, ils emportent plus que de la crème solaire et une serviette – ils prennent des drones. Des chercheurs démontrent dans une nouvelle étude que des drones peuvent être utilisés pour surveiller pertinemment et à faible coût le mouvement de l’eau dans la zone de déferlement du golfe du Mexique. Les drones apportent une nouvelle façon de décrire le mouvement du plancton animal et végétal, des sédiments et des polluants, y compris les rejets d’hydrocarbures, à proximité des rivages.
Dans le passé, les océanologues ont utilisé des colorants à base de Rhodamine  pour suivre le mouvement des courants des océans. Travaillant à bord d’un bateau, les chercheurs répandent le colorant rose fluo dans la mer. En surveillant la progression du colorant, « nous examinons de quelle manière les particules (comme les hydrocarbures ou les autres polluants) pénètrent de l’extérieur vers l’intérieur de la zone de déferlement » a déclaré Ad Reniers, un physicien spécialisé dans le domaine maritime de l’université technique de Delft..
Mais surveiller continuellement les courbes rosées et sinueuses constitue un défi. Dans le passé, les scientifiques enregistraient le panache rose depuis un avion spécialement affrété et onéreux, repéraient le colorant en hauteur, ou utilisaient des capteurs pré-positionnés dans l’eau.
Jusqu’à ce que les drones fassent leur apparition. Cela peut prendre des heures au colorant pour se frayer un chemin jusqu’à la plage, et les drones peuvent enregistrer l’intégralité du processus facilement et à moindre coût. « Les drones constituent une plate-forme de mesure polyvalente et économique qui peut être déployée rapidement, les rendant idéaux pour les environnements côtiers complexes » déclare Reniers.
« Nous pouvons suivre la distance parcourue par le colorant ainsi que la vitesse à laquelle celui-ci se déplace à proximité du rivage ».
Les batteries des drones, ayant une autonomie limitée à 10 minutes avant d’avoir besoin d’être rechargées, l’équipe fait voler deux drones en alternance, l’un décollant lorsque l’autre atterrit. L’équipe a fait voler les drones au-dessus du golfe du Mexique, à proximité de Destin en Floride durant trois semaines en décembre 2013.
Les scientifiques voulaient générer des images fidèles du paysage en utilisant la technologie du drone. Ils ont dû en premier lieu régler le problème de la distorsion de l’image causé par l’objectif grand-angle des caméras GoPro Hero 3+ équipant les drones. Ensuite, l’équipe a mesuré les distances au sein de la zone d’étude en utilisant les positions GPS de bâches bleues placées sur la plage et de planches de surf ancrées dans l’océan. Les objets brillants sont facilement localisés sur les images des drones, et l’équipe a corrigé les photos afin de représenter avec précision les distances entre les bâches et les planches de surf.
Une fois les images retouchées, les scientifiques ont pris 100 images du même front de mer et les ont fusionnées en une seule image. En superposant les images ensemble, les tendances du mouvement général de l’eau apparaissent.
La photo condensée a identifié à quels endroits les vagues se brisent en permanence – les zones floues blanches – ainsi que la localisation des voies de courant d’arrachement – les canaux bleu clair coincés entre les vagues blanches. Parce que les vagues se brisent seulement dans des zones peu profondes, les scientifiques peuvent identifier les barres de sable. Le long des plages, l’échange entre les eaux du rivage et les eaux de haute mer diffère grandement en raison de la topographie du rivage. La quantité de mouvement de l’eau est un facteur déterminant important de la dégradation des plages si l’équipe suit la propagation des polluants provenant du large. Les photos ont également fourni une évaluation des risques pour les nageurs en isolant les courants d’arrachement dangereux.
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