无人机技术助力夏威夷本土鱼塘修复和恢复

发布时间：2024-08-15 14:26:21 栏目：精选知识

导读 科学家和 kia'i loko(鱼塘从业者)有了一种新工具来帮助他们恢复和确保夏威夷本土鱼塘的恢复力。夏威夷大学 (UH) 的研究人员和夏威...

科学家和 kia'i loko(鱼塘从业者)有了一种新工具来帮助他们恢复和确保夏威夷本土鱼塘的恢复力。夏威夷大学 (UH) 的研究人员和夏威夷希洛的鱼塘管理员最近在《遥感杂志》 上发表了一项研究，强调使用无人驾驶飞行器 (UAV) 支持综合沿海区管理，包括在文化遗产地。



“我们发现无人机是一种有效且经济高效的工具，可以在社区层面绘制 loko i'a 地图，让 kia'i loko i'a 更好地了解洪水的时间和地点，以及未来海平面上升对其鱼塘的影响，”这项研究的主要作者、夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学与技术学院(SOEST)地球科学博士生Kainalu Steward 说。

洛科伊阿是位于海岸线的传统夏威夷鱼塘，历史上一直提供可持续的海鲜来源。这些具有重要文化意义的遗址正在通过社区主导的修复工作进行复兴。然而，由于海平面上升对沿海地区构成了重大的气候威胁，洛科伊阿的管理人员正在寻求适应性策略来解决相关问题，例如洪水、水质和本地鱼类物种的生存能力。

大潮预测未来海平面

研究人员的调查显示，到 2060 年，希洛凯奥卡哈海岸线的平均海平面将与 2023 年夏季的极端潮汐事件(即大潮)相似。斯图尔特和夏威夷大学希洛分校热带保护生物学和环境科学硕士生布里安娜·尼诺莫托制定了一项计划，通过评估 2023 年夏季大潮的影响来研究未来海平面上升将如何影响洛科伊阿。

整个夏天，包括极端高潮事件期间，研究人员实时收集无人机图像，并使用每个 loko i'a 的水下传感器监测水位。借助这些传感器，他们将无人机地形模型和更常用的光检测和测距 (LiDAR) 模型预测的洪水与无人机图像记录的洪水进行了比较。

研究小组发现，通过无人机勘测得出的数字高程模型准确估计了极端高潮事件期间观测到的洪水，而近 20 年前用于希洛地区的激光雷达洪水模型则明显高估了观测到的洪水，高估幅度达 2 至 5 倍。然而，Loko i'a 的从业者报告称，在恶劣天气和大浪事件期间，这些通过激光雷达数据建模的特定区域偶尔会发生洪水。这表明，激光雷达收集的数据提供了对沿海洪水更为保守和谨慎的理解，强调了无人机数据和基于激光雷达的数据是沿海管理工具套件的重要组成部分。

支持夏威夷原住民科学家和社区

这项研究的资金由 NASA 的少数民族大学研究与教育项目 (MUREP) 提供，该项目名为“量化多种沿海类型对海平面上升的脆弱性”，由合著者兼 SOEST 地球科学助理教授 Haunani Kane 领导。该计划通过各种各样的举措吸引代表性不足的人群。多年期拨款用于协助少数民族机构的教职员工和学生进行与相关任务相关的研究。

“该项目的目标之一是提高夏威夷原住民学生评估和评估海平面上升对文化资源地点的影响的能力，”凯恩说。“该项目支持五名本科生和三名夏威夷原住民学生在夏威夷大学攻读理学硕士和博士学位。”

“这项研究对于提高沿海社区在气候变化下的适应能力、恢复力和粮食安全非常重要，”Ninomoto 说道。“这项工作的最终目的是支持凯奥卡哈沿岸的 loko i'a 实践者，以及随着洪水影响的加剧，他们未来的管理工作。”

美国宇航局资助项目的另一个组成部分是讲故事和面向社区的宣传。约翰·伯恩斯 (John Burns) 是这项研究的共同作者，也是夏威夷大学希洛分校海洋科学和数据科学副教授，他和MEGA 实验室在希洛市中心的 Mokupāpapa 探索中心设有一个社区实验室空间，研究团队使用虚拟现实和短片来分享故事，并让社区参与讨论气候变化如何影响夏威夷的沿海资源。

休斯顿大学的研究人员计划继续与凯奥卡哈的 kia'i loko i'a 合作，提供他们鱼塘的最新航拍图像，以支持修复工作。

斯图尔特说：“Loko i'a 是我们 kūpuna 世代适应气候变化的例子，我们希望通过融入现代技术，为它们的恢复力和延续性做出贡献。”