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有了激光雷达,海洋垃圾清理即将开挂

2018-07-21 18:04 新闻资讯 已读

蓝色的海洋是地球最宝贵的资源,不仅占据地球表面积的71%,而且还蕴藏着丰富的矿产资源、生物资源、动力资源、交通资源、医药资源和海水资源等。海洋对人类居住的地球环境和气候有着巨大调节作用,已成为地球生命支持系统的重要组成部分。

近几十年来,随着科学技术的发展,一些污水、石油、重金属等工业垃圾被源源不断的投入海洋,导致海洋的污染日趋加重,局部海域环境也发生了很大改变。

▲垃圾堆积的海岸

如何以最低成本和有效的方式来清理这些垃圾,是摆在各国政府面前的一道难题。

16年9月,荷兰航空航天工程专业在读学生博彦斯拉特(Boyan Slat)的海洋清理项目团队通过“空中远征”项目,对约6000平方公里的太平洋海域进行考察。

这架飞机在400米高度,以140节的巡航速度对太平洋垃圾带进行考察。机上的四位观察员观察海洋表面,此外两位电脑操作员记录数据,飞行员和领航员从驾驶舱密切留意海洋塑料垃圾。此外,飞机上装载的一系列传感器对海洋垃圾进行检测,其中包括SASI短波红外机载高光谱成像及利用LiDAR产生3D图像的CZMIL系统。

 

Teledyne Optech 研发的CZMIL Nova是海洋测绘系统,可以在海洋表面80米处找到物体,并通过其激光功能、高光谱成像和数字度量相机产生高分辨率3D数据。这种三管齐下的方法以每秒70000次测量的速度收集信息,并生成高精度分析结果。

LiDAR激光雷达对于侦测一些最“难缠”的海洋垃圾非常有效,如丢弃或遗忘在海里的渔网。这些对于海洋生物有着严重威胁的渔网很难通过普通相机发现。

而CZMIL激光雷达系统使用的是一种非常适合开放水位成像的绿色激光,通过计算激光器的初始脉冲与返回信号之间的时间,可以识别水中的物体并测量距离或深度。

▲被渔网“纠缠”的海龟

Teledyne Optech和ITRES协调系统的安装,并最终分析每个任务中提供的数据。

该试点项目结合航空和船舶数据将有助于开发海洋清理最后执行阶段所需的技术:实际清理。

据预计,2020年,太平洋垃圾带仅在顶层就有725万吨可萃取塑料,相当于1,000个悬浮的埃菲尔铁塔。 同年,海洋清理项目团队也将计划开始大规模清理太平洋垃圾带,预计在短短十年内可以消除垃圾带中的一半垃圾。 这是一种非传统,具有成本效益和环保的方法同时可以实现历史性的成果。

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