以無人機建構感測器網路，監測森林之環境與生態變化
2021/01/05 @國際
摘要
瑞士聯邦材料科學與技術實驗室之團隊拓展無人機用於監測森林環境面貌的功能，透過攝影鏡頭選擇欲觀察之樹木並且以飛鏢錨定，再利用無人機的自主性特質，以全自動的情況下在林葉密集的森林中進行生態觀察作業，目前試圖解決人為控制與全自動控制之平衡，以企圖拉抬安全穩定性。
示意圖
感測器已用於追蹤森林溫度、濕度和光線的變化，及動植物在棲息地中的活動狀態，其有助於監測森林大火，並提供有關氣候變化和人類活動引發之影響等寶貴數據，然而在高聳的森林中攀上樹木放置感測器有其困難度及風險。
監視森林生態系統是艱鉅的任務，而無人機可協助展開部署感測器網路，以提高環境和生態數據之數量與精度，即時監測生態系統並提供保護環境所需的數據。倫敦帝國學院的空中機器人實驗室研究人員開發出一款無人機，可以將含感測器的飛鏢發射到森林等複雜環境中數公尺遠的樹木上，或是可停立於樹枝上設置感測器。該無人機配備攝影機幫助觀察辨別適合的標的，以及一種智慧材料，當加熱發射飛鏢時會改變形狀粘附在樹上，也可以像鳥一樣停歇於枝幹上，作為移動感測器自主收集數據。
研究人員在瑞士聯邦材料科學與技術實驗室（EMPA）以及校園的樹木上測試無人機，首先由研究人員控制，透過攝影機鏡頭觀察並選擇目標樹木射出飛鏢；接下來使無人機具有自主性，以測試在沒有人工指引的情況下，其在茂密森林環境中的作業狀態。然而將無人機穩定應用於森林之前，要解決許多挑戰，例如達成人為操控和自動任務之間縝密的平衡，以安全使用，同時能適應不可預測的環境。【延伸閱讀】農業製造商推出有效載重可達200公斤的無人機
研究人員的目標是引入新的設計和操控策略，使無人機在森林中有效運行，並開發可卸載機載運算的智慧機制和新感測技術，創建節能、高效的平台，期望在未來以無人機建構感測器網路，增強森林生態系統的數據，追蹤亞馬遜雨林等難以探索的生物群集。
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