Снимки из космоса показывают, как неразегистрированные свалки сливают пластик в водотоки
Учёные разработали новый метод идентификации и картирования пластиковых отходов в городских районах с помощью спутниковых снимков, что даёт новую надежду на отслеживание загрязнения и улучшение управления отходами в городах. Команда исследователей под руководством Елены Агилар из Государственного университета Сан-Диего обнаружила, что обычные пластиковые материалы имеют уникальные «отпечатки пальцев» при просмотре через специальные датчики инфракрасного света. Подобно тому, как различные материалы по-разному отражают солнечный свет, пластик отражает инфракрасный свет в виде характерных узоров, которые могут обнаружить спутники. Спутник WorldView-3 фиксирует эти невидимые сигнатуры с разрешением порядка 4 метров.
Исследовательская группа сосредоточилась на городском водосборном бассейне вдоль границы США и Мексики, где они использовали три подхода: пешие исследования на местности, лабораторный анализ образцов пластика и анализ спутниковых снимков. В ходе полевых работ они обнаружили несколько крупных скоплений отходов в руслах ручьёв, некоторые из которых занимали площадь, эквивалентную баскетбольной площадке.
Учёные проанализировали в лаборатории образцы пластика, собранные в полевых условиях, с помощью специального оборудования, измеряющего, как материалы отражают свет в различных диапазонах длин волн. Они протестировали распространённые виды пластика, встречающиеся в городских отходах, включая бутылки для воды (ПЭТ), пакеты для покупок (полиэтилен) и трубы из ПВХ. Примечательно, что каждый тип пластика демонстрировал устойчивую картину, которая оставалась различимой даже при моделировании с помощью датчиков спутника.
Спутник, известный как Worldview-3, — это коммерческий спутник наблюдения Земли, запущенный в августе 2014 года. Он работает на высоте 617 км и генерирует изображения с разрешением 0,31 метра в визуальных диапазонах волн и, что очень важно для исследования обнаружения пластика, коротковолновые инфракрасные снимки с разрешением 3,7 метра. Благодаря своей разрешающей способности и полю зрения он может фотографировать до 680 000 квадратных километров в день.
Спутник Worldview-3
Worldview-3 успешно идентифицировал не только кучи мусора, но и предметы из пластика, а также отдельные конструкции, например крыши с полимерным покрытием. Точность системы составила 92-95 %, то есть она правильно идентифицировала пластиковые материалы почти во всех случаях. Ключевым открытием стало то, что обобщённая «пластиковая подпись», полученная из спутниковых снимков, точно совпадает с лабораторными измерениями пяти различных типов пластика.
Наличие и распределение синтетических материалов может дать важную информацию о качестве жилья, структуре застройки и эффективности управления отходами в городах. Районы с высокой концентрацией неуправляемых пластиковых отходов часто оказываются районами с неадекватной инфраструктурой и социально-экономическими проблемами.
Несмотря на многообещающие результаты, исследователи признают, что необходимо провести дополнительную работу по тестированию метода в различных городских условиях и с использованием снимков более высокого разрешения. Города с большим разнообразием материалов могут создать новые проблемы для системы.
Источник: habr.com