Проект SURFREEF от Lineup Ocean в Паллаве-ле-Фло

Средиземноморское побережье сталкивается с серьезными экологическими и экономическими проблемами. Залив Льона, который изучается на предмет эрозии и рисков затопления более 15 лет, является ярким примером этих проблем. Уменьшение поставок осадков от рек, таких как Рона, усугубляет эрозию побережья, что дополнительно усиливается изменением климата.

Увеличение частоты и интенсивности штормов ускорило эрозию пляжей. Искусственные конструкции, построенные для смягчения этого явления, такие как каменные волнорезы и дамбы, установленные с 1970-х годов, часто достигли своих пределов. Хотя эти конструкции помогли стабилизировать песчаные банки на местном уровне, со временем они разрушаются и препятствуют естественному восстановлению пляжей.

В 2010-х годах были проведены значительные проекты по пополнению пляжей с использованием дреджеров. Эти усилия, стоимостью миллионы евро, были направлены на обеспечение песком на несколько лет или даже десятилетий, согласно местным заинтересованным сторонам. Однако последствия штормов быстро подорвали эти прогнозы, снизив их эффективность до менее чем пяти лет.

Проект SURFREEF

Команда Lineup Ocean провела обширные исследования процессов, влияющих на средиземноморские побережья. С проектом SURFREEF они тестируют новое поколение подводных конструкций, предназначенных для ограничения эрозии побережья. Вдохновленные природными механизмами мангров, эта экологически спроектированная инновация направлена на рассеивание энергии разрушительных волн и содействие восстановлению песчаных банков.

Модули UpBlock, 3D-печатные из биоосновного материала (низкоуглеродного ракушечного раствора), представляют собой многообещательное французское достижение. Они предназначены для улучшения естественной устойчивости пляжа, поддерживая местное биоразнообразие.

Для YellowScan техническая задача проекта SURFREEF является как вдохновляющей, так и стимулирующей. Команда поддержала Lineup Ocean, развернув свою топо-батиметрическую систему LiDAR, Navigator.

Установление базового уровня

Первая фаза проекта была сосредоточена на создании комплексного базового уровня, интегрируя физические и биологические индикаторы. Топография была важным компонентом этого прибрежного проекта. В рамках этого Navigator использовался для моделирования всего пляжа, включая волнорезы, в спокойном море и ясных водах.

Батиметрический LiDAR использует зеленые лазерные импульсы. Они позволяют измерять расстояние от поверхности воды до морского дна. С летательной платформы лазерный сканер излучает зеленое излучение, которое проходит через воду и отражается от дна. Лазерный сканер собирает отраженное излучение импульса и вычисляет время, прошедшее между излучением и приемом, чтобы получить расстояние как до поверхности воды, так и до морского дна. Максимальная глубина воды, которую можно измерить с помощью Navigator, составляет 2 глубины Секки.

Тщательно управляемая миссия

Миссия требовала соблюдения множества параметров. Система Navigator требовала дрон, способный нести полезную нагрузку в 4 кг. Выбранный сценарий полета был S1, из-за общего веса дрона. Миссия использовала DJI M600, дрон, проверенный для батиметрических LiDAR миссий.

Учитывая городскую обстановку и наличие воздушного коридора, были получены разрешения на полет, и все юридические требования были выполнены. Паллава-ле-Фло, популярный курорт у моря рядом с аэропортом, также представлял собой логистические проблемы. Чтобы минимизировать помехи, картографирование проводилось на рассвете, с поддержкой муниципальной полиции для обеспечения безопасности района.

Для создания комплексного картографического базового уровня плотность данных была критически важна. Планировалось покрыть 8-гектарный экспериментальный участок менее чем за 20 минут, на высоте 50 метров и со скоростью 5 м/с. На практике протокол был адаптирован с тремя различными зонами взлета и посадки, чтобы поддерживать максимальное допустимое расстояние между дроном и пилотом.

На протяжении всей операции пилот дрона, оператор LiDAR и члены команд Lineup Ocean и YellowScan обеспечивали бесперебойное выполнение полетов. Пешеходы, спортсмены и жители были проинформированы о проекте SURFREEF и текущей миссии.

Обработка данных 

Сгенерированные точечные облака с помощью Navigator были обработаны и классифицированы, затем сопоставлены с контрольными точками (GCP) и, для наземной части, с данными фотограмметрии. Учитывая характер проекта и картируемую область, на обработку данных было выделено полдня.

Топо-батиметрическое облако точек обрабатывалось автоматически с помощью программного обеспечения YellowScan CloudStation. Плотность точек под водой составляла не менее 20 точек/м². Это программное обеспечение использовалось для классификации и фильтрации для экспорта морского дна в качестве цифровой модели местности (DTM).

Сравнение данных LiDAR с топографическими обследованиями, полученными с помощью GNSS-стержня (GCP), продемонстрировало точность на уровне сантиметра. Эта точность необходима для обнаружения движений песчаных банков и любых изменений или смещений будущих структур UpBlock или существующих волнорезов.

Программное обеспечение Terrasolid затем использовалось для наложения обработанных данных. Lineup Ocean провела фотограмметрическое моделирование в апреле 2025 года, в то время как получение LiDAR произошло в июне 2025 года. Наблюдаемые различия в профиле пляжа были связаны с сезонными изменениями, такими как зимние штормы. Фиксированные конструкции и волнорезы служили контрольными точками, показывая, что профиль пляжа изменился между апрелем и июнем. Получение LiDAR показало снижение уровня почти на 20 см в некоторых областях возникшего пляжа, явление, связанное с установлением «летнего профиля» командой Lineup Ocean.

Заключения и будущие перспективы

Операция в Паллаве-ле-Фло, объединяющая новую методологию и оценку базового уровня перед развитием, подтвердила операционную способность Navigator. Этот инструмент эффективно заполняет пробелы в батиметрических данных, обеспечивая непрерывность топографических данных с точностью в сантиметры.

Протокол полета, одобренный властями, будет служить эталоном для будущих операций. Следующие сборы данных будут проводиться во время установки демонстрационного сегмента модулей UpBlock и после первого шторма, чтобы измерить движения песчаных банков на участке. YellowScan будет участвовать в этих операциях в качестве технического партнера.

YellowScan благодарит команду Lineup Ocean за их доверие и открытость к новым технологиям, а также муниципалитет Паллавы-ле-Фло и Генеральную дирекцию гражданской авиации за их поддержку.