Les drones révolutionnent la façon dont les scientifiques observent, mesurer et surveiller le milieu naturel. De la cartographie des modèles d'incendies de forêt, comme ceux de Californie, mesurer la taille des populations de méduses, les drones ont le potentiel d'améliorer notre compréhension de l'environnement naturel.

Bien que nous utilisions des noms différents pour désigner les drones, par exemple, systèmes d'aéronefs télépilotés ou systèmes/véhicules aériens sans pilote — il existe un fort consensus au sein de la communauté scientifique sur leur potentiel à améliorer notre compréhension du monde naturel.

Les avancées technologiques et les investissements commerciaux sur le marché des drones ont été phénoménaux au cours des 10 dernières années, avec des estimations selon lesquelles le marché mondial annuel pourrait atteindre plus de 40 milliards de dollars d'ici 2024. La croissance de l'industrie des drones commerciaux signifie que les investissements les aident à devenir plus petits, plus rapide, plus intelligent, plus sûr et plus facile à voler.

Le studio de télédétection intégré (IRSS) de la faculté de foresterie de l'Université de la Colombie-Britannique est à l'avant-garde de la recherche de nouvelles applications de drones. L'IRSS démontre que ses données peuvent être bien plus que de simples images. Les travaux à ce jour ont inclus la caractérisation de la régénération forestière, améliorer les méthodes d'inventaire forestier, cartographier les modèles d'incendie, estimer les populations de méduses et cartographier les espèces végétales indigènes.

Applications de recherche écologique

Après avoir appris à utiliser un drone en toute sécurité, les utilisateurs peuvent acquérir une variété de données scientifiques. Par exemple, les drones volant au-dessus d'un couvert forestier peuvent capturer des images et des vidéos extrêmement détaillées qui aident à étudier la végétation, l'identification et le dénombrement de la faune et l'amélioration de la compréhension écologique.

La possibilité de déployer rapidement et facilement des drones dans des environnements autrement difficiles d'accès permet aux chercheurs de collecter des informations qui étaient auparavant trop coûteuses à rassembler.

La capacité des drones à capturer des données sans entrer physiquement dans les zones d'intérêt limite le coût des campagnes de terrain et réduit l'impact humain sur les écosystèmes (parfois fragiles). C'est important, surtout lors de l'étude d'espèces rares de la flore et de la faune, comme ceux des environnements arctiques.

Avec des préoccupations constantes concernant les impacts du changement climatique, Les données des drones capturent un instantané haute résolution de l'état des environnements à un moment précis. Étant donné que certains drones sont peu coûteux et faciles à déployer, des vols répétés au-dessus de la même zone au fil du temps peuvent aider à mettre en lumière des changements qui, autrement, passeraient inaperçus.

Il est important de voir comment les environnements changent au fil du temps pour comprendre les impacts du changement climatique. Par exemple, les drones peuvent aider à quantifier les changements dans la composition de la végétation, si la croissance est constante ou si les perturbations naturelles comme le feu ou les attaques d'insectes deviennent plus fréquentes.

Types de données

Imagerie et vidéo haute définition à l'aide de caméras, comme ceux d'un smartphone, sont couramment utilisés. Le développement de techniques photogrammétriques numériques qui convertissent l'imagerie en données 3D permet de décrire la structure physique de la végétation.

Les options de capteur de haute technologie, telles que le proche infrarouge ou le thermique, capturent ce que nous ne pouvons pas voir à l'œil nu, et deviennent de plus en plus fréquents. Des capteurs laser qui envoient des impulsions lumineuses aident les chercheurs à créer des représentations en 3D des zones végétalisées pour éclairer les décisions de gestion. Ces lasers, communément appelé détection et télémétrie par la lumière (LIDAR), se trouvent également sur certaines voitures autonomes.

Le large éventail de capteurs pouvant être montés sur des drones signifie que la capture de ces données scientifiques utiles est déjà une réalité. Informations sur les forêts—leur répartition, apparence et santé, ainsi que des détails sur leur structure — produit des recherches de pointe et améliore les pratiques de gestion forestière.

Un avenir avec des drones

De nombreux aspects de la technologie des drones les rendent de plus en plus souhaitables pour la recherche scientifique. Plus tôt cette année, nous avons publié un commentaire dans la revue La nature qui soutenait que la normalisation des réglementations, des améliorations dans les commandes de vol et de nouveaux développements technologiques en matière de batteries et de logiciels contribueront à améliorer la qualité des données et à rendre les drones plus efficaces.

L'investissement continu dans la technologie des drones stimule le développement rapide de l'efficacité et de la capacité des batteries lithium-ion; matériaux de quincaillerie légers comme la fibre de carbone, et des réductions de la taille des composants. Ces avancées matérielles ont un impact sur la durée pendant laquelle les drones peuvent rester dans le ciel pour capturer plus de données, ce qui signifie moins de temps d'arrêt, plus de données et des analyses de plus en plus significatives.

Législation et réglementation

Alors que les progrès rapides de la technologie des drones sont une excellente nouvelle, il peut être difficile d'élaborer des lois et des règlements au même rythme.

La sécurité et la vie privée du grand public doivent toujours être la priorité absolue. Il a donc été important pour les législateurs, les développeurs technologiques et les utilisateurs finaux à collaborer sur la façon dont la technologie est utilisée et comment les réglementations peuvent garantir la sécurité et la confidentialité, tout en continuant à en promouvoir l'usage.

Lignes de vue

Un exemple de développement réglementaire actuel est la capacité pour certains utilisateurs, comme les chercheurs en environnement, à appliquer pour faire fonctionner des drones au-delà de la ligne de mire de l'opérateur (BLOS).

Most federal and jurisdictional governments across the world require that operators always have visual contact with their drone. In some situations, like flying a drone over a forest, it can be very difficult for the operator to keep the drone in sight. Operators can apply for a BLOS permit, indicating how they will operate their drone according to specific safety protocols. These types of permits significantly improve how drones can be used in difficult-to-access areas. It also highlights how tasks like forest surveying or animal census projects can be made more cost-efficient and accurate using a drone.

There is no doubt that drones will be sticking around for the foreseeable future, and that novel applications for their use will continue to pop up. The benefits they have had, and continue to offer, in ecological research in such a short period is promising, helping researchers to better understand their environments with extremely high quality data. Ongoing imagery acquisitions will no doubt help in uncovering important findings and help to develop evidence-based policy.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.