Χρήση αυτοματοποιημένων τεχνικών για την καταμέτρηση και εκτίμηση του αριθμού των πτηνών που προσκρούουν σε ανεμογεννήτριες στη θάλασσα
Από RemoteSensing Wiki
Συγγραφείς:
M. DESHOLM, A. D. FOX, P. D. L. BEASLEY & J. KAHLERT (2006)
Ορνιθοπανίδα και υπεράκτια αιολικά πάρκα
Τα μεταναστευτικά πουλιά χρίζουν ιδιαίτερης προστασίας και ως εκ τούτου κατέχουν ιδιαίτερη θέση στην παγκόσμια και εθνική νομοθεσία. Λόγω αυτού, σε αναπτυξιακά έργα αιολικών πάρκων (ΑΙΟΠΑ) τα μεταναστευτικά πουλιά αποτελούν σημαντικό κομμάτι των μελετών περιβαλλοντικών επιπτώσεων, ιδιαίτερα στις παράκτιες περιοχές της Ευρώπης, όπου ζουν και μεταναστεύουν σημαντικός αριθμός πουλιών. Οι κύριες απειλές που αντιμετωπίζει η ορνιθοπανίδα λόγω της εγκατάστασης αιολικών πάρκων είναι 1.η μετακίνηση/αποφυγή σημαντικών περιοχών για τροφοληψία ή μεταναστευτικών οδών λόγω της παρουσίας των ΑΙΟΠΑ, 2.η απώλεια ενδιαιτήματος και 3.ο κίνδυνος πρόσκρουσης στις ανεμογεννήτριες. Από αυτές, τις πιο άμεσες επιπτώσεις σε επίπεδο πληθυσμού έχει ο κίνδυνος πρόσκρουσης.
Αποσαφηνίζοντας τον ρόλο των αυτοματοποιημένων τεχνολογιών
Η εκτίμηση και παρακολούθηση της επίπτωσης που δύναται να προκαλέσει κάθε απειλή στα πλαίσια των ΜΠΕ, θα ήταν εξαιρετικά χρονοβόρες έως ακατόρθωτες μέσω άμεσων παρατηρήσεων, για αυτό και χρησιμοποιούνται κατά κόρον αυτοματοποιημένες τεχνικές για την παρατήρηση των αποκρίσεων της ορνιθοπανίδας πριν και μετά την κατασκευή των ΑΙΟΠΑ, προσφέροντας ακριβή δεδομένα για μοντελοποίηση. Ιδιαίτερα στην περίπτωση των υπεράκτιων ΑΙΟΠΑ, μέθοδοι όπως η συλλογή νεκρών ζώων θα ήταν περιορισμένη λόγω των συχνά αντίξοων συνθηκών.
Συστήματα ραντάρ
Οι διαθέσιμοι εμπορικοί τύπο ραντάρ συνήθως κατηγοριοποιούνται με βάση τρία κριτήρια. Αρχικά, με βάση τη λειτουργική συχνότητα του ραντάρ χωρίζονται σε μπάντες συχνότητας, με τα πιο συνηθισμένα ραντάρ για τη μελέτη της ορνιθοπανίδας να είναι τα X-band (3 cm, 8-12.5 GHz), S-band (10 cm, 2-4 GHz) και L-band (23 cm, 1-2 GHz). Δεύτερον, η μέγιστη ισχύ εξόδου διαφέρει κυρίως ανάλογα με την ισχύ του σήματος του ραντάρ, η οποία συνήθως κυμαίνεται από 10 kW έως 200kW και καθορίζει το λειτουργικό εύρος για συγκεκριμένο μέγεθος στόχου, με λίγα λόγια όσο περισσότερα kW τόσο καλύτερη η ανιχνευσιμότητα . Τέλος, διαχωρίζονται με βάση το λειτουργικό και συνήθως διακρίνονται σε ραντάρ παρακολούθησης, ραντάρ Doppler και ραντάρ εντοπισμού. Εν συνεχεία, ανάλογα με τον σκοπό λειτουργίας τους διαχωρίζονται σε ναυτικά και μετεωρολογικά ραντάρ (WSR), στρατιωτικά ραντάρ κ.α. Τα ραντάρ παρακολούθησης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της πορείας ενός στόχου, τον εντοπισμό μεμονωμένων πουλιών και σμήνων. Τα ραντάρ τύπου Doppler έχουν την ικανότητα να ανιχνεύουν μικρές μεταβολές της θέσης του στόχου μεταξύ διαδοχικών παλμών ακτινοβολίας και να δίνουν πληροφορίες για την ταχύτητα του στόχου. Τα ραντάρ εντοπισμού χρησιμοποιούνται κυρίως για στρατιωτικούς σκοπούς και έχουν την ικανότητα να ανιχνεύουν ένα στόχο τη φορά, μπορούν όμως να δώσουν πληροφορίες για το χαρακτηριστικό χτύπημα των φτερών των πουλιών.
Μελέτες με ραντάρ σε αιολικά πάρκα
Μέχρι σήμερα για τη μελέτη της ορνιθοπανίδας σε εγκαταστάσεις αιολικών πάρκων έχουν χρησιμοποιηθεί ραντάρ παρακολούθησης τύπου X-band και S-band, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να σαρώνουν οριζόντια σε γωνία 360ο για την παρακολούθηση της κίνησης του στόχου, ενώ έχουν επίσης προσαρμοστεί σε κάθετη κίνηση ώστε να ανιχνεύουν και το ύψος πτήσης. Για τη μελέτη των επιπτώσεων των υπεράκτιων ΑΙΟΠΑ στην ορνιθοπανίδα με ραντάρ σημασία έχει επίσης και η χωροθέτηση του ραντάρ. Στην περίπτωση χωροθέτησης του ραντάρ στην στεριά, αναπόφευκτα είναι απαραίτητη η χρήση μεγάλου λειτουργικού εύρους, ενώ στην περίπτωση εκπόνησης της μελέτης σε σκάφος, ο περιοριστικός παράγοντας αφορά την αδυναμία ολικής ακινητοποίησης του σκάφους. Μετά το πέρας της συλλογής των δεδομένων των διαδρομών που ακολουθούν τα πουλιά, το αποτελεσματικότερο περιβάλλον αποθήκευσης και ανάλυσης των δεδομένων αποτελούν τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) (Figure 1).
Υπέρυθρα συστήματα απεικόνισης
Οι συσκευές υπέρυθρης θερμικής απεικόνισης νέας γενιάς παράγουν εικόνες με βάση την θερμική ενέργεια του υπέρυθρου φάσματος θερμικής ενέργειας (2-15μm) που εκπέμπουν τα σώματα εντός του οπτικού τους πεδίου. Ο φακός τέτοιου τύπου καμερών έχει ιδιαίτερη κατασκευή, καθώς οι γυάλινοι φακοί απορροφούν πλήρων την υπέρυθρη ακτινοβολία, και συγκεντρώνει τη θερμική ακτινοβολία πάνω σε στοιχεία που αποκαλούνται υπέρυθροι ανιχνευτές, οι οποίοι μετατρέπουν την ακτινοβολία σε ηλεκτρικό σήμα. Στη συνέχεια αυτό ενισχύεται και μεταφέρεται μία δίοδο εκπομπής φωτός, η οποία παράγει μία ορατή εικόνα. Βασικός παράγοντας για την ανίχνευση αντικειμένων είναι η θερμική ανάλυση, η οποία ορίζεται ως η ελάχιστη διαφορά μεταξύ δύο αντικειμένων, στην ζητούμενη περίπτωση της διάκρισης του σώματος ενός πουλιού από το υπόβαθρο. Μέσω της διάκρισης του σχήματος σώματος, της συχνότητας χτυπημάτων των φτερών και του σχηματισμού του σμήνους, οι συσκευές θερμικής απεικόνισης μπορούν να δώσουν πληροφορίες για την ταυτοποίηση του είδους ή της ομάδας στην οποία ανήκει ένα άτομο. Μέχρι σήμερα έχουν δημοσιευθεί δύο μελέτες για χρήση θερμικής κάμερας για παρακολούθηση ορνιθοπανίδας σε ΑΙΟΠΑ. Η μία εξ αυτών είναι σε εξέλιξη στην Δανία και αφορά την ανάπτυξη ενός συστήματος θερμικής ανίχνευσης ζώων (Thermal Animal Detection – TADS) για την παρακολούθηση προσκρούσεων και την παραμετροποίηση των συγκρούσεων σε υπεράκτιο ΑΙΟΠΑ (Figure 2). Τα συστήματα TADS είχαν την ικανότητα να ανιχνεύσουν υδρόβια και στρουθιόμορφα πουλιά σε απόσταση πάνω από 150 και 30 μέτρα, αντίστοιχα.
Άλλες μέθοδοι, όπως η χρήση τηλεσκοπίου και η καταμέτρηση νεκρών ατόμων, παρουσιάζουν περιορισμούς και μειονεκτήματα, αλλά είναι σκόπιμο να εφαρμόζονται συγχρόνως με τις αυτοματοποιημένες μεθόδους.
